回轉(zhuǎn)窯直接還原法(directreductionprocesswithrotarykiln)以連續(xù)轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)窯作反應(yīng)器，以固體碳作還原劑，通過固相還原反應(yīng)把鐵礦石煉成鐵的直接還原煉鐵方法?；剞D(zhuǎn)窯直接還原是在950?1100℃進(jìn)行的固相碳還原反應(yīng)，窯內(nèi)料層薄，有相當(dāng)大的自由空間，氣流能不受阻礙的自由逸出，窯尾溫度較高，有利于含鐵多元共生礦實(shí)現(xiàn)選擇性還原和氣化溫度低的元素和氧化物以氣態(tài)排出，然后加以回收，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用。由于還原溫度較低，礦石中的脈石都保留在產(chǎn)品里，未能充分滲碳。由于還原失氧形成大量微氣孔，產(chǎn)品的微觀類似海綿，故也稱海綿鐵。高爐煉鐵法有久遠(yuǎn)歷史，已發(fā)展成高效、節(jié)能的冶金方法，是生產(chǎn)鐵的基本方法，但它有一定局限性。隨著人類對鋼鐵需求的增長和技術(shù)進(jìn)步，早在18世紀(jì)又提出開發(fā)直接還原技術(shù)的想法，直到20世紀(jì)初才出現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。20世紀(jì)60年代后，由于石油和天然氣的大量開發(fā)，為鋼鐵工業(yè)提供了豐富和廉價的新能源；選礦技術(shù)進(jìn)步，為直接還原生產(chǎn)提供了優(yōu)質(zhì)精礦原料；電力工業(yè)開發(fā)，電爐技術(shù)和能力的迅速發(fā)展，導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)廢鋼供應(yīng)緊張；而高新技術(shù)發(fā)展需要大量優(yōu)質(zhì)鋼和純凈鋼，這又需要純凈的優(yōu)質(zhì)煉鋼爐料。總之，諸方面均為直接還原的開發(fā)開創(chuàng)了有利條件。70年代起，直接還原技術(shù)，工業(yè)規(guī)模，實(shí)際產(chǎn)量都取得重大進(jìn)步和穩(wěn)步發(fā)展。1975年世界直接還原煉鐵的生產(chǎn)能力為436萬t,實(shí)際產(chǎn)量為281萬t,占生鐵產(chǎn)量的0.6%,到1995年分別躍增到4460萬t,3075萬t和5.7%。至今氣基直接還原煉鐵法的生產(chǎn)能力和實(shí)際產(chǎn)量都占主導(dǎo)地位，約占總生產(chǎn)能力和總產(chǎn)量的90%,其中以米德萊克斯Midrex法和希爾(HYL)法占絕對優(yōu)勢。煤基直接還原法僅占10%左右，其中主要為回轉(zhuǎn)窯直接還原法?；剞D(zhuǎn)窯直接還原法開發(fā)于50?60年代。60年代末發(fā)展較快,世界各地建設(shè)了一批工業(yè)生產(chǎn)窯,但由于工藝不夠成熟,技術(shù)和裝備上遇到一系列困難。如入窯料粉化嚴(yán)重,頻繁出現(xiàn)窯襯粘結(jié),無法實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行,一度限制了該工藝發(fā)展。70年代中,重視對原料、燃料的性能研究,開發(fā)和改進(jìn)送煤、送風(fēng)技術(shù),改革操作工藝,完善和提高設(shè)備,開發(fā)廢熱回收技術(shù),保證了窯的正常操作,使生產(chǎn)率提高,能耗大幅度下降；同時,加強(qiáng)生產(chǎn)過程監(jiān)測和自動化管理,促使回轉(zhuǎn)窯直接還原技術(shù)步入成熟；此外70年代能源危機(jī),天然氣價格大幅度上漲,天然氣又是重要化工原料,資源有限等，由此也促進(jìn)了回轉(zhuǎn)窯直接還原法的發(fā)展。1980?1995年期間，生產(chǎn)能力從216.2萬t增加到365.5萬t,直接還原鐵產(chǎn)量從37萬t增長到246萬t。印度生產(chǎn)能力達(dá)151萬t,南非為108萬t。筒史1907年瓊斯(JT.Jones)最早提出回轉(zhuǎn)窯直接還原法。在回轉(zhuǎn)窯卸料端設(shè)煤氣發(fā)生爐，熱煤氣從卸料端入窯,在距窯加料端1／3窯長處導(dǎo)入空氣,與熱煤氣燃燒形成氧化加熱帶。鐵礦石和還原煤從加料端加入,被高溫廢氣干燥、預(yù)熱、氧化去硫,隨窯體轉(zhuǎn)動鐵礦石向卸料端前移,同時被熱煤氣和還原煤還原,然后從卸料端排出。后來改進(jìn)為兩臺窯作業(yè),一臺氧化加熱,另一臺窯內(nèi)鐵礦石被油或煤粉不完全燃燒產(chǎn)生的還原氣所還原，但因這樣作業(yè)不經(jīng)濟(jì)，1912年停產(chǎn)。1926年鮑肯德(Bourcond)、斯奈德(Snyder)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了用發(fā)生爐煤氣的回轉(zhuǎn)窯直接還原實(shí)驗(yàn)成功。同年還出現(xiàn)了用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行還原、增碳、得到熔融鐵水的巴塞特(Basset)法。1930年克虜伯(krupp)公司開發(fā)了克虜伯―雷恩(krupp-Renn)法，用低質(zhì)煤作燃料和還原劑，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)將低品位高硅鐵礦石還原，實(shí)現(xiàn)渣鐵分離，鐵聚合成細(xì)顆粒被夾裹在半液態(tài)的黏稠渣中，經(jīng)水淬、破碎、磁選分離出鐵粒。到50年代發(fā)展到生產(chǎn)能力200萬t,后因自身缺陷相繼停產(chǎn)。1960年克虜伯公司在此基礎(chǔ)上開發(fā)了以煤作還原劑的固相還原生產(chǎn)直接還原鐵的krupp—CODIR法。1970年在南非鄧斯沃特(Dunswart)建設(shè)了年產(chǎn)15萬t的生產(chǎn)裝置，1974年投產(chǎn)。1920?1930年美國共和鋼鐵公司(Republicsteel)和國際鋁公司(Nationallead)開發(fā)了用回轉(zhuǎn)窯從低品位鐵礦石中還原富集鐵的RN法；1960年加拿大鋼鐵公司和德國魯奇(Lurgi)公司開發(fā)了生產(chǎn)高品位海綿鐵的SL法，取長補(bǔ)短，1969年合并為SL—RN法?，F(xiàn)已成為回轉(zhuǎn)窯直接還原法的主導(dǎo)工藝，其生產(chǎn)能力和產(chǎn)量分別占煤基直接還原煉鐵法的90%和75%。1976年美國阿瑟?G?麥基直接還原鐵公司引入澳大利亞西方鈦公司用回轉(zhuǎn)窯還原鈦鐵礦生產(chǎn)金紅石的方法，在美國田納西州羅克伍德(Roekwood)建成50000t/a的示范裝置，完成了多種煤和鐵礦石的試驗(yàn)，1981年取得DRC法技術(shù)許可證，后與英國戴維公司合并為戴維一麥基(Davy-Mckee)公司，并為南非斯考金屬公司(ScawMetalLtd.)建設(shè)了年產(chǎn)75000t的生產(chǎn)裝置1983年投產(chǎn)，8天后全面達(dá)到設(shè)計指標(biāo)，連續(xù)作業(yè)18個月。1960年美國阿里斯―恰爾默斯公司(Allis-chalmos)開發(fā)了雙層結(jié)構(gòu)窯的ACCAR法，1965年發(fā)展成可控氣氛回轉(zhuǎn)窯直接還原法，可用煤與油或天然氣為燃料。1969年建成中間試驗(yàn)裝置。通過用不同燃料和鐵礦石進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)得出了生產(chǎn)指標(biāo)和設(shè)計參數(shù)。同時進(jìn)行了改造“3.5X50m的SL-RN窯的生產(chǎn)試運(yùn)行，證明該工藝可使用多種燃料，有效控制窯內(nèi)溫度和氣氛，產(chǎn)品的金屬化和含碳量可控，生產(chǎn)率高。1983年為印度奧里薩(Oressa)海綿鐵公司建設(shè)的年產(chǎn)直接還原鐵的ACCAR窯投產(chǎn)，采用全煤作業(yè)?；剞D(zhuǎn)窯直接還原工藝不僅用于生產(chǎn)直接還原鐵，由于它具有作業(yè)溫度較低，料層薄，物料連續(xù)翻滾運(yùn)動，料層內(nèi)氣體易于排出等特性，還被廣泛用于多金屬共生礦和含鐵粉塵、尾礦等的綜合利用。1963年日本川崎公司(Kawasaki)根據(jù)krupp-Renn法實(shí)踐建設(shè)了處理高爐和轉(zhuǎn)爐粉塵的41.3X25m回轉(zhuǎn)窯；1968?1977年分別在千葉廠和水島廠建設(shè)了年產(chǎn)4萬t和18萬t還原鐵的工業(yè)裝置3套，以焦粉作還原劑，稱川崎法(見川崎熔融還原法)；1971年日本住友金屬公司(SumitomometalCo.)開發(fā)了用鋼鐵廠粉塵生產(chǎn)低品位海綿塊用作高爐精料和同時回收鋅的住友粉塵法(Sumitomodustreduction),1975年在和歌山廠建成年產(chǎn)16萬t的工業(yè)裝置，后與久保田公司合作開發(fā)了SPM法，在鹿島廠建成月產(chǎn)1.8萬t的工業(yè)裝置，此外krupp公司也開發(fā)了Recyc法處理粉塵，一方面可脫除多種易揮發(fā)元素，另一方面為高爐提供優(yōu)質(zhì)爐料。此外南非海維爾德鋼釩公司(Highveldsteel&vanadiumCo)1969年采用回轉(zhuǎn)窯直接還原-礦熱電爐煉鐵工藝實(shí)現(xiàn)了釩鈦磁鐵礦同時回收鐵和釩的綜合利用，年產(chǎn)熱還原料260萬t,是世界最大釩生產(chǎn)基地。1981年新西蘭也采用此工藝建成年產(chǎn)90萬t還原料生產(chǎn)廠；希臘拉爾科公司用Krupp法處理貧鎳礦(紅土礦)生產(chǎn)含Ni7%?25%的鎳鐵或金屬鎳。端分(50%)運(yùn)出鍋滬沉降室冷卻筒磁選機(jī)廢塵+25nini-25+3mm成品磁性科壓塊非磁性料尾渣倉3+1mm磁性料|脫磷劑敕礦石端分(50%)運(yùn)出鍋滬沉降室冷卻筒磁選機(jī)廢塵+25nini-25+3mm成品磁性科壓塊非磁性料尾渣倉3+1mm磁性料|脫磷劑敕礦石-J5+5mm(20%.)1mm4*加f蒸汽?一15+5mm(65%)k50%)+15mHi(80%)運(yùn)出回轉(zhuǎn)窯直接還原工藝渡程舉例工藝特征回轉(zhuǎn)窯法工藝流程如圖示。回轉(zhuǎn)窯是與水平稍呈傾斜放置在幾組支撐托輪上、內(nèi)襯耐火材料可連續(xù)旋轉(zhuǎn)的筒形高溫反應(yīng)器。作業(yè)時，將一定粒度的鐵礦石（塊礦、球閉礦）、部分還原煤（包括返回炭）和脫硫劑按比例連續(xù)從窯加料端（尾端）加入，隨著窯體轉(zhuǎn)動（0.5?1.2r/min）,物料受摩擦力被帶起一定高度并因重力作用翻滾落下，同時向窯排料端（低端）前移一小距離。在窯排料端還設(shè)有還原煤噴送裝疆，靠高壓空氣將適宜粒度的還原煤送入窯內(nèi)，調(diào)節(jié)噴送空氣量能有效地控制噴入距離和分布。窯內(nèi)物料加熱和反應(yīng)熱由排料端和沿窯長裝設(shè)的伸入窯內(nèi)的供風(fēng)管送入空氣（一次風(fēng)和二次風(fēng)），燃燒窯內(nèi)還原煤釋放的揮發(fā)分、還原反應(yīng)生成的CO和碳提供。如熱量不足，可在窯頭增設(shè)煤粉燒嘴補(bǔ)充。物料在前移過程中逐漸被逆向的熱氣流加熱，完成干燥、預(yù)熱、碳酸鹽分解、脫硫、鐵氧化物（或其他元素）還原和滲碳反應(yīng)等。調(diào)節(jié)各風(fēng)管供風(fēng)量、煤粉和還原煤數(shù)量、粒度和分布，可靈活的控制窯內(nèi)溫度和分布。使入窯鐵礦石在窯內(nèi)停留8?10小時和950?1100℃下轉(zhuǎn)變成海綿鐵。有些回轉(zhuǎn)窯為擴(kuò)大高溫還原帶長度，在預(yù)熱段安有埋入燒嘴，空氣送入料層燃燒窯尾還原煤釋放的揮發(fā)分，提高預(yù)熱段溫度。從排料端排出的高溫料通過溜槽落入冷卻筒?？客餐鈬娝ɑ騼?nèi)、外同時噴水）將料冷卻到120℃以下。為改善物料運(yùn)動強(qiáng)化冷卻，筒內(nèi)裝有揚(yáng)料板。在回轉(zhuǎn)窯卸料端及冷卻筒兩端安裝有密封裝置，生產(chǎn)時維持微正壓，防止空氣吸入發(fā)生再氧化。冷卻后的物料經(jīng)篩分分級、磁選分離得出磁性顆粒料（直接還原鐵）、磁性粉料、非磁性顆粒料和非磁性粉。磁性粉料拌加黏結(jié)劑后壓成塊，與直接還原鐵一起供電爐煉鋼。非磁性顆粒料含較高固定碳，可作還原劑重新利用。因回轉(zhuǎn)窯還原溫度較高（950?1100℃）,產(chǎn)品比較安定，通常不需鈍化處理?；剞D(zhuǎn)窯直接還原鐵含碳低(0.05%?0.3%),S、P均<0.03%、金屬化率按要求控制在88%?93%。當(dāng)使用細(xì)精礦為原料時，可采用細(xì)精礦造球，鋪放在與回轉(zhuǎn)窯加料端相連的鏈箅機(jī)箅床上，利用回轉(zhuǎn)窯排出的高溫廢氣將球團(tuán)干燥、預(yù)熱和固結(jié)，到一定強(qiáng)度后從鏈算機(jī)卸料端卸下進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯繼續(xù)還原作業(yè)。用一套裝置完成從精礦粉生產(chǎn)金屬化球團(tuán)過程。稱回轉(zhuǎn)窯一步法省去細(xì)精礦生產(chǎn)氧化球團(tuán)環(huán)節(jié)，簡化生產(chǎn)工藝、減少建設(shè)投資、節(jié)省能源、生產(chǎn)費(fèi)用降低。工藝原理隨著窯體連續(xù)旋轉(zhuǎn)，入窯物料因摩擦力被帶起，超過物料運(yùn)動角后，在重力作用下從堆尖滾落到底腳。因窯體傾斜，物料穩(wěn)定的料流分布。物料偏析對窯內(nèi)還原過程和還原煤的利用極為不利。物料軸向移行速度決定了其在窯內(nèi)停留時間，也即決定了窯的生產(chǎn)率。物料在窯內(nèi)停留時間(min)可用下式表示：t=L/v=L/knS式中L為窯體長度，m；v為軸向移行速度，m/min；k為窯體轉(zhuǎn)一周物料滾落次數(shù)；n為窯體轉(zhuǎn)速，r/min；S為物料每次被帶起落下所前移的距離，m。S受多種因素影響，如窯的進(jìn)、出料端設(shè)擋料圈；入窯鐵礦石和還原煤的粒度、形狀和密度差，以及熱態(tài)物料性質(zhì)變化等對移行速度引起變化等。因此上式僅適于定性分析。對顆粒狀料可用Bayavd經(jīng)驗(yàn)式來確定物料在窯內(nèi)停留時間t(min)：T=0(0+0’+24)/5.16nDgi式中0為物料堆角，rad;0'為物料在旋轉(zhuǎn)窯內(nèi)堆角的增值，0'=n/(g/R)0.5,rad;R為窯的半徑，m；D為窯直徑，m；n為窯的轉(zhuǎn)速，rad/min；g為重力加速度，m/s2；i為窯體傾角，rad?；剞D(zhuǎn)窯直接還原工藝所需熱量主要由窯頭及窯中供入空氣燃燒還原煤釋放的揮發(fā)分、碳素和還原生成的CO提供。調(diào)節(jié)供風(fēng)和改進(jìn)布置可有效的改變供給熱量和溫度分布。如果尚不滿足工藝要求，還可在窯頭設(shè)置燃料燒嘴供熱。應(yīng)注意到，為維持窯內(nèi)高溫還原區(qū)還原氣氛，燃燒過程應(yīng)控制在不完全燃燒下進(jìn)行，以防止還原料的再氧化?；剞D(zhuǎn)窯內(nèi)物料的加熱是熱氣流以輻射和對流傳熱方式將熱量傳給物料和窯襯，被加熱的窯襯又以輻射和傳導(dǎo)熱交換方式轉(zhuǎn)交給物料?；剞D(zhuǎn)窯作業(yè)時必須把物料加熱到一定溫度(約800℃)才開始鐵氧化物還原。窯內(nèi)預(yù)熱段溫度低(<900℃)，輻射熱交換強(qiáng)度小，而氣流與入窯物料溫差大，對流傳熱量較大，爐襯傳給物料的熱量也較少。但由于預(yù)熱段僅存Fe2O3和Fe3O4還原成FeO,熱效應(yīng)很小，甚至可忽略不計。因此雖熱變換綜合強(qiáng)度不大，但物料仍能快速升溫。當(dāng)進(jìn)入高溫還原段時，爐氣溫度高，輻射熱交換強(qiáng)度明顯加大，因物料與氣流間溫差變小,以對流和傳導(dǎo)傳熱量相對減小,總傳熱量大幅度增大,但由料層內(nèi)鐵(與其他元素)氧化物還原和碳的氣化反應(yīng)激烈進(jìn)行,吸收熱量劇增,因此還原段溫度升高緩慢。提高窯內(nèi)作業(yè)溫度可有效地促進(jìn)鐵氧化物還原反應(yīng)進(jìn)行。但窯內(nèi)最高作業(yè)溫度的選定必須考慮到原料軟化溫度和還原煤灰分的軟熔特性。為保證回轉(zhuǎn)窯的安全運(yùn)行,通常最高作業(yè)溫度應(yīng)低于原料軟化溫度或灰分軟化溫度100?150℃。由于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料受熱面小，窯內(nèi)物料與熱氣流間傳熱慢，預(yù)熱段很長，一般占40％以上，已成為回轉(zhuǎn)窯作業(yè)的障礙。因此在允許的溫度下，擴(kuò)大高溫還原段長度有利于窯內(nèi)還原進(jìn)程，是提高窯生產(chǎn)率的有效措施。為此直接還原回轉(zhuǎn)窯都采用了窯中供風(fēng)(也有供燃料)手段，借助于改變供入風(fēng)量(或燃料)調(diào)整窯內(nèi)可燃物的燃燒，使窯內(nèi)溫度分布更趨合理，增加還原段長度。在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)鐵礦石與還原煤密切接觸，約700℃就開始有還原反應(yīng)發(fā)生，物料進(jìn)入還原段后還原反應(yīng)大量進(jìn)行。固體碳還原鐵氧化物的動力學(xué)研究表明，如果反應(yīng)僅在兩個固相間進(jìn)行。反應(yīng)速度甚為緩慢?；剞D(zhuǎn)窯內(nèi)實(shí)際還原過程應(yīng)是：FeO+CO=Fe+CO2CO+C=2CO2即FeO+C—Fe+COCO是兩個固相間進(jìn)行反應(yīng)的中間媒體。即CO先去還原鐵氧化物，生成的CO2再與碳反應(yīng)產(chǎn)生CO。在回轉(zhuǎn)窯高溫(950?1100℃)還原段，有大量過剩碳存在，氣化反應(yīng)強(qiáng)烈發(fā)展，反應(yīng)體系內(nèi)CO濃度很低，可2看成純CO還原環(huán)境，促進(jìn)了鐵氧化物還原反應(yīng)的快速進(jìn)行，由此可見還原劑的碳?xì)饣磻?yīng)是回轉(zhuǎn)窯還原過程的限制性環(huán)節(jié)。反應(yīng)性差的無煙煤、焦粉作還原劑，會影響鐵氧化物還原速度，降低窯的生產(chǎn)率；如要滿足鐵礦石還原速度，則必須提高還原作業(yè)溫度，改善碳的氣化速度，由此又容易導(dǎo)致窯襯粘結(jié)故障。反應(yīng)性好的褐煤或次煙煤明顯改善窯內(nèi)還原進(jìn)程，允許較低的作業(yè)溫度，保證窯的安全運(yùn)行；提高作業(yè)溫度能加速還原煤的氣化和鐵氧化物還原反應(yīng)，對反應(yīng)性差的還原劑的影響更明顯，但作業(yè)溫度必須嚴(yán)格地控制在允許的最高溫度限以下；增加還原劑量，可增強(qiáng)還原氣氛，改善鐵礦石與還原劑接觸，促進(jìn)還原反應(yīng)。更因?yàn)榛剞D(zhuǎn)窯料面保護(hù)層以外呈氧化或弱氧化氣氛，為防止還原鐵的再氧化，通常還原劑配加量都多于理論量，還原劑反應(yīng)性越差，過剩量應(yīng)越多；提高窯內(nèi)物料填充率既能增加物料停留時間，又因從料層逸出的CO量增多，對料層表面保護(hù)效果更好，另外充填率提高使物料暴露在氣相的時間縮短，料層內(nèi)還原勢增強(qiáng)，明顯有利于還原過程和節(jié)約還原用煤。礦石中共生元素的行為(1)鋅。鋅在鐵礦石內(nèi)多呈ZnS,在鋼鐵粉塵里呈ZnO,容易被碳還原和低溫氣化。Zn可脫去95%,鋅蒸氣進(jìn)入氣相，溫度下降，會重新被CO或HO氧化成ZnO,大部分以微粒隨廢氣22帶出窯外，可用精細(xì)除塵得到回收；少量會沉積在物料和窯襯表面，形成鋅在窯內(nèi)的富集循環(huán)。(2)鉛。鉛的沸點(diǎn)很高。其化合物在回轉(zhuǎn)窯作業(yè)溫度下，不可能大量氣化，脫去90%?95%。它大量揮發(fā)的原因是密度大，還原后呈Pb微粒析離海綿鐵被氣流帶走。(3)砷化合物。它在還原氣氛下不穩(wěn)定，易被碳還原氣化隨廢氣帶出的約為80%。當(dāng)配料中加有石灰石后能生成穩(wěn)定的砷酸鈣進(jìn)入非磁性物。(4)鉀、鈉。它們的氣化溫度低，在回轉(zhuǎn)窯還原條件下易被還原呈蒸氣逸出料層，到低溫區(qū)重新冷凝沉積，與窯襯形成低熔點(diǎn)硅酸鹽，成為窯襯黏結(jié)的初因，也影響到鉀、鈉元素的揮發(fā)脫除，揮發(fā)脫除率約70%?80%。(5)鎳。鎳的性質(zhì)與鐵甚近，比鐵還易于還原，可根據(jù)這一特性成功地處理紅土礦；釩、鈦、鉻都是難還原元素，在回轉(zhuǎn)窯直接還原條件下，釩、鈦不被還原，鉻氧化物只能被碳還原成低價化合物和極少金屬鉻出現(xiàn)，因此可利用這一性質(zhì)在電爐熔化中實(shí)現(xiàn)分離。(6)磷、硫。磷、硫都是有害元素。磷主要由鐵礦石帶入。磷酸鹽在回轉(zhuǎn)窯直接還原中還原率極低，揮發(fā)量很少，因此在直接還原過程中鐵礦石帶入的磷幾乎全部進(jìn)入海綿鐵里。硫主要由還原煤和燃料煤帶入，礦石帶入少。煤中硫呈硫化物、硫酸鹽形態(tài)；礦石里主要是硫化鐵和磁黃鐵礦。物料進(jìn)入高溫區(qū)，各種硫化合物大部分分解、揮發(fā)，由于回轉(zhuǎn)窯氣相H量很少，因此進(jìn)入氣相的硫是以COS為主。COS既可被2Ca0吸收，也可被金屬Fe吸收。CaO吸收COS能力大于Fe,一旦窯內(nèi)脫硫劑分解成CaO,CaO吸硫反應(yīng)大量進(jìn)行，使氣相pcos大幅度降低，窯內(nèi)還原條件下得以有效脫硫?；剞D(zhuǎn)窯綜合脫硫反應(yīng)可表示為：CaO+FeS+COfFe+CaS+CO2回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)作業(yè)多采用白云石作脫硫劑，雖然白云石中MgP在900℃下不能進(jìn)行脫硫反應(yīng)，但由于白云石經(jīng)焙燒后具有較高強(qiáng)度、不粉化,脫硫后的白云石易于分離,比石灰石能起到更好的脫硫效果。發(fā)展與問題80年代回轉(zhuǎn)窯直接還原技術(shù)取得突破性進(jìn)展,使回轉(zhuǎn)窯直接還原工藝進(jìn)入成熟穩(wěn)定的發(fā)展階段。表現(xiàn)為：(1)選擇高反應(yīng)性還原煤。70年代回轉(zhuǎn)窯直接還原多選用無煙煤作還原劑,為滿足鐵礦石還原需要,必須采用較高作業(yè)溫度,由此極易導(dǎo)致窯襯粘結(jié),破壞窯的正常生產(chǎn)。在總結(jié)教訓(xùn)和試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,改用反應(yīng)性好的褐煤和次煙煤作還原劑,允許用較低的作業(yè)溫度,增強(qiáng)料層還原勢,明顯改善還原進(jìn)程,提高窯生產(chǎn)率。由此擴(kuò)大了與礦石軟化溫度和灰分軟熔溫度間的差值,大大改善窯的安全作業(yè)。(2)窯頭噴吹粒煤技術(shù)。高揮發(fā)分還原煤從窯尾加入,會使大量揮發(fā)分隨廢氣排出,既造成能量損失又增加廢氣處理難度。采用窯頭噴入,煤粒在窯內(nèi)被高溫氣流迅速加熱,放出的揮發(fā)分與細(xì)煤粒一起參與燃燒提供熱量?？墒∪ジG頭燒嘴供熱、防止局部高溫和便于調(diào)節(jié)溫度分布；未被放出的揮發(fā)分待煤粒落入料層后繼續(xù)放出,直接參與還原,降低料層氧勢,以及煤粒因快速受熱比表面增大,活性提高,都將強(qiáng)化還原進(jìn)程。實(shí)際生產(chǎn)證明,采用窯頭噴吹高反應(yīng)性還原粒煤措施后,窯內(nèi)溫度更趨合理,還原過程加速,還原煤利用改善,煤耗顯著降低。(3)廢熱回收。回轉(zhuǎn)窯直接還原時，占總能量的40%?60%隨窯廢氣以顯熱和化學(xué)熱的形式排放掉，因此回收利用廢氣余熱一直是該工藝降低能耗的重要方向。利用廢氣余熱加熱礦石、預(yù)熱固結(jié)球團(tuán)和生產(chǎn)蒸汽,繼而發(fā)電是當(dāng)前的兩種辦法。前者是在加料端連接一臺鏈算(焙燒)機(jī),利用回轉(zhuǎn)窯排出的高溫廢氣(800?1000℃)進(jìn)一步補(bǔ)充空氣燃燒未盡的可燃物后，用于干燥、預(yù)熱固結(jié)精礦球團(tuán)，將具有一定強(qiáng)度球團(tuán)送入回轉(zhuǎn)窯還原，鏈算機(jī)排出的廢氣為150?200℃,使回轉(zhuǎn)窯排出廢氣的60%?70%余熱得到利用。