[發(fā)明專(zhuān)利]赤鐵礦或褐鐵礦快速直接還原制成鐵粉的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910073843.3
• 申請(qǐng)日: 2009-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101497933A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王號(hào)德;田麗娜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 王號(hào)德
• 主分類(lèi)號(hào): C21B13/00
• 分類(lèi)號(hào): C21B13/00;C21B11/00;B03C1/00;F27B9/02;F27B9/12;F27B9/26;F27B9/38
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 劉寶賢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種海綿鐵的生產(chǎn)方法，特別是一種將赤鐵礦或褐鐵礦快速直接還原制成鐵粉的方法。?

背景技術(shù)

近幾年隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展，我國(guó)高品位的鐵精礦粉嚴(yán)重短缺，需要從國(guó)外大量進(jìn)口。但同時(shí)在全國(guó)各地的礦山卻存有大量的赤鐵礦、褐鐵礦等不能磁選的礦石，因?yàn)槿狈χ苯舆€原制成鐵粉的方法，大量的赤鐵礦等鐵礦石不能被有效利用。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種利用難以磁選的鐵礦石為原料、可降低生產(chǎn)成本的赤鐵礦或褐鐵礦快速直接還原制成鐵粉的方法。?

本發(fā)明方法是：?

(1)水洗并磁選：將褐鐵礦石或赤鐵礦石破碎后，磨碎成-60目，水洗后用強(qiáng)磁選設(shè)備連續(xù)磁選，使鐵礦粉品位達(dá)到55％以上。?

(2)制坯：先將不粘結(jié)煤、消石灰分別磨碎至-60目成煤粉和石灰粉；將磁選后的鐵礦粉與煤粉、石灰粉按比例混合，再依次加入氟化鈣及粘合劑，壓成帶氣孔的坯子，并烘干；?

煤粉中固定碳的重量應(yīng)該是鐵礦粉中純鐵礦重量的25-27％；石灰粉中氧化鈣的重量應(yīng)該是鐵礦粉中二氧化硅重量的1.5-2倍；氟化鈣按照鐵礦粉、煤粉和石灰份混合后總重量的2-5％加入；粘合劑采用108膠液加16-18倍水稀釋而成；粘合劑按照鐵礦粉、煤粉、石灰粉和氟化鈣混合后總重量的7-10％加入；?

首先在化驗(yàn)室將鐵礦粉、煤粉、石灰粉進(jìn)行化驗(yàn)，得到準(zhǔn)確的成份比；然后根據(jù)鐵氧化物全部被直接還原成金屬鐵所消耗的固定碳含量計(jì)算出還原劑煤粉的百分比；熔劑石灰粉的數(shù)量既考慮脫硫，又考慮提高鐵氧化物在軟熔階段不液化的溫度，根據(jù)渣相堿度來(lái)確定。?

(3)改進(jìn)窯車(chē)面結(jié)構(gòu)：窯車(chē)面包括底部、隔斷墻和側(cè)板，底部中間設(shè)置橫向通孔，隔斷墻和側(cè)板均有兩條，均是沿著底部縱向設(shè)置，并位于底部上方；側(cè)板位于底部邊緣處，隔斷墻正好將底部三等分；隔斷墻中央有通氣孔，隔斷墻上端為連通管，連通管兩端封閉，連通管內(nèi)為連通孔，連通孔下方設(shè)有透氣孔，連通孔通過(guò)通氣孔與底部中間的橫向通孔連通；窯車(chē)面底部通孔?位置對(duì)準(zhǔn)隧道窯兩側(cè)噴氣嘴方向，通孔的中心線(xiàn)與兩側(cè)噴氣嘴的中心在一條直線(xiàn)上；?

(4)制做匣缽：匣缽為一個(gè)無(wú)底無(wú)蓋的框子，采用高鋁磚和耐熱鋼制成；也可用耐高溫澆注料和耐熱鋼澆注而成。匣缽內(nèi)四周涂有防結(jié)渣料層；匣缽的尺寸根據(jù)窯的高低和窯車(chē)面的尺寸而定；匣缽高度加上窯車(chē)全高應(yīng)該低于窯高5-10cm；匣缽寬度比窯車(chē)面兩端側(cè)板之間的距離小2-4cm；?

(5)裝窯車(chē)：先在窯車(chē)面上鋪約5cm厚的墊底煤，再把壓制烘干好的坯子碼放好后吊裝在窯車(chē)面上，將匣缽罩在坯子外面，然后用約3cm厚的泥煤封口，再蓋上石棉瓦封住上頂；墊底煤采用揮發(fā)份大于25的精煤；泥煤可以采用普通不粘結(jié)煤泥，含水率一般為20％；?

(6)焙燒：進(jìn)入隧道窯中進(jìn)行焙燒，隧道窯包括予熱帶、燒成帶、冷卻帶三部分，隧道窯兩端采用氣慕機(jī)封口；予熱帶溫度為從室溫至1250℃，燒成帶溫度為1250℃-1280℃，在燒成帶的焙燒時(shí)間為10-15小時(shí)；冷卻帶溫度為1250℃-800℃；全部的焙燒時(shí)間為20-25小時(shí)；隧道窯采用煤氣或天然氣作燃料。?

(7)冷卻：窯車(chē)出窯后被直接頂入渡車(chē)上，渡車(chē)駛?cè)胨嘏裕秒姾J吊起匣缽，將800℃左右的坯子焙燒塊用頂車(chē)迅速推入水池中快速冷卻，自動(dòng)粉碎，然后將鐵粉和渣子一塊撈出；水池上方有涼水塔。?

(8)細(xì)磨磁選：將撈出的濕料直接進(jìn)入球磨機(jī)濕磨，經(jīng)磁選機(jī)分選，烘干后壓塊或裝袋。?

磁選后剩余的渣料經(jīng)過(guò)細(xì)粉脫水烘干后，可以送往水泥廠(chǎng)當(dāng)原料備用。?

鐵礦石的直接還原與高爐冶煉過(guò)程相似，只是沒(méi)有熔化及造渣過(guò)程，能夠真正奪氧的物質(zhì)是C、H₂、CO。作為還原劑煤粉的數(shù)量應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足鐵氧化物全部被直接還原成金屬鐵時(shí)所需消耗的固定碳量。在一定溫度下有固定的平衡氣相成分，為了鐵氧化物還原徹底，需要有過(guò)量的還原劑。根據(jù)實(shí)驗(yàn)及計(jì)算，內(nèi)配碳應(yīng)當(dāng)是赤(褐)鐵礦粉中“純鐵礦粉”重量的25-27％為宜，過(guò)多過(guò)少都會(huì)影響到金屬相的擴(kuò)散凝聚。據(jù)化驗(yàn)煤含固定碳的比例可以算出應(yīng)配煤的數(shù)量比例。作為熔劑石灰粉的數(shù)量是能提高鐵氧化物在軟熔階段而不液化的溫度，這樣在焙燒溫度為1250℃-1280℃的條件下，石灰粉不僅能起到脫硫的作用，還促使渣相不會(huì)熔化，在迅速冷卻過(guò)程中渣相會(huì)自然粉化，便于篩分、磁選。考慮加入適量的CaF₂可以降低還原溫度和爐渣的粘度。?