轉(zhuǎn)底爐(RotaryHearchFurnace)工藝是1978年加拿大英可(INCO)集團所屬的國際金屬公司為了處理利用冶金廢棄物，在美國研發(fā)建成的世界上第一座具有生產(chǎn)規(guī)模的轉(zhuǎn)底爐，并因此而命名INMETCO。它既可以用來還原鐵礦石，也可處理冶金廠產(chǎn)生的粉塵，以及其它含鐵、鉻、鋅的冶金廢棄物等。到目前，已相繼衍生出其它轉(zhuǎn)底爐工藝，諸如Fastmet、Itmk3、DryIron、IDP、RedSmelt、Charp等。

隨著環(huán)保和資源綜合利用的重要性日益被人們所認(rèn)識，對鋼鐵廠粉塵處理技術(shù)的研究也隨之成為冶金界的一大熱點。以INMETCO工藝為代表的轉(zhuǎn)底爐技術(shù)以其節(jié)能環(huán)保、符合循環(huán)經(jīng)濟特征的典型特點，漸漸進入眾多鋼廠企業(yè)的視野范圍。

1工藝流程

INMETCO工藝流程見圖1。造球系統(tǒng)送過來的球團(粒度7~13毫米)通過擺動皮帶機由加料溜槽加入轉(zhuǎn)底爐內(nèi)，爐料厚度約為1~2層。轉(zhuǎn)底爐旋轉(zhuǎn)經(jīng)過加料區(qū)、燃燒區(qū)后還原成海綿鐵，通過帶水冷的螺旋卸料機排出爐外裝入旋轉(zhuǎn)料盤上的儲桶進入到下步工序。

轉(zhuǎn)底爐由環(huán)行爐床、內(nèi)外側(cè)壁、爐頂、燃燒系統(tǒng)等組成，爐床、側(cè)壁、爐頂均徹筑有耐火材料內(nèi)襯。側(cè)壁、爐頂固定不動，爐床由爐底傳動機構(gòu)帶動循環(huán)旋轉(zhuǎn)將加入爐內(nèi)的爐料經(jīng)過爐內(nèi)四個區(qū)后還原成海綿鐵排出爐外。

爐床與內(nèi)外側(cè)壁之間均有水封密封，通過煙氣除塵系統(tǒng)控制爐內(nèi)保持微負(fù)壓狀態(tài)。還原過程進入水封的粉塵由隨爐床旋轉(zhuǎn)的刮板將污泥刮至去泥皮帶機處集中排出。

爐內(nèi)由隔板分成加、排料區(qū)、燃燒區(qū)。燃燒區(qū)又分為四個區(qū)，每個區(qū)內(nèi)外側(cè)壁均配有不同數(shù)量的燒咀，通過管道送入燃?xì)馀渲伎諝馊紵a(chǎn)生的熱量來控制每個區(qū)的溫度，產(chǎn)生的約1100攝氏度煙氣逆轉(zhuǎn)底爐旋轉(zhuǎn)方向流動至球團落料附近的煙道排至煙氣除塵系統(tǒng)。

球團內(nèi)的含鐵化合物在爐內(nèi)主要與煤發(fā)生以下反應(yīng)∶

Fe2O3+3C=2Fe+3CO

Fe2O3+C=2FeO+CO

由于以上反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此爐內(nèi)的溫度維持以及原料加熱的熱源絕大部分由燒咀燃燒燃?xì)馓峁?/p>

2主要工藝參數(shù)

目前，美國INMETCO公司主要采用該工藝處理不銹鋼粉塵、含鋅電池。主要參數(shù)見表1。