[發(fā)明專利]一種流態(tài)化還原鐵礦粉時抑制粘結(jié)失流的方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110214272.8 | 申請日： | 2011-07-28 |
| 公開（公告）號： | CN102296139A | 公開（公告）日： | 2011-12-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 郭占成;邵劍華;唐惠慶;趙志龍;張奔;王其洪;林銀河 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京科技大學(xué) |
| 主分類號： | C21B11/08 | 分類號： | C21B11/08;C21B13/10 |
| 代理公司： | 北京東方匯眾知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11296 | 代理人： | 劉淑芬 |
| 地址： | 100083 北京*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 流態(tài)化 還原 鐵礦 抑制 粘結(jié) 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鐵生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于流態(tài)化還原鐵礦粉時抑制粘結(jié)失流的方法。
技術(shù)背景：
采用流化床還原粉鐵礦工藝可以直接使用粉礦煉鐵，勿需人工造塊，而且不依賴日益短缺的焦煤資源，已受到各鋼鐵企業(yè)高度關(guān)注。但該工藝面臨的主要問題是還原過程中出現(xiàn)礦粉顆粒粘結(jié)一起，甚至失去流化狀態(tài)，導(dǎo)致無法正常生產(chǎn)。
對于粒度小于1mm的鐵礦粉在500～900℃用CO或H2或CO-H2混合氣還原，氣速為0.1～0.6m/s。僅僅還原5～15min即會發(fā)生粘結(jié)失流，此時金屬化率為5～15％。失流后加大氣速和攪拌也無法恢復(fù)正常流化。
為了避免粘結(jié)發(fā)生，一般采用650℃以下的低溫還原，或提高流化氣體的流速，甚至采用高速循環(huán)流化床。但前者會減慢還原反應(yīng)速率，生產(chǎn)效率降低；后者不僅會降低還原氣利用率，還將增加氣體動力成本。這都使得粘結(jié)失流的抑制成本增加，削弱了該工藝的優(yōu)勢。因此低成本的粘結(jié)失流抑制方法一直是大家追求的目標(biāo)，希望找到能在相對較高的溫度和較低的氣速條件下，對粒度相對細(xì)小的礦粉顆粒流態(tài)化還原時，減小粘結(jié)失流發(fā)生幾率的方法。
發(fā)明內(nèi)容：
為了解決鐵礦粉流態(tài)化還原過程的粘結(jié)失流問題，本發(fā)明提供一種抑制失流發(fā)生的簡單可行方法。該方法通對礦粉進(jìn)行簡單預(yù)處理，即可滿足相對較高的溫度，用相對較低的氣速還原粒度較小的鐵礦粉，而且對還原氣成分要求不高，適應(yīng)性強(qiáng)。
一種流態(tài)化還原鐵礦粉時抑制粘結(jié)失流的方法，其特征是：先給鐵礦粉顆粒噴灑Mg(NO3)2溶液，或用Mg(NO3)2溶液浸泡鐵礦粉顆粒表面，然后用還原性高溫煤氣干燥鐵礦粉，再進(jìn)入還原流化床進(jìn)行流態(tài)化還原。鐵礦粉粒度為1mm以下；噴灑或浸漬的Mg(NO3)2溶液的濃度為30～70％，噴灑量以鐵礦粉顆粒表面基本濕潤為宜。還原性高溫煤氣干燥鐵礦粉的溫度在300℃以上。進(jìn)入流化床還原反應(yīng)器進(jìn)行流態(tài)化還原的參數(shù)為：流化氣速為0.1～0.6m/s，流化床內(nèi)還原溫度為500～900℃。
溶液噴灑量由下式計算：
式中：V為噴灑溶液量，kg；M為礦石質(zhì)量，kg；C為Mg(NO3)2溶液的質(zhì)量濃度。
由于采用上述技術(shù)方案，鐵礦粉顆粒流化性能得到明顯改善，特別是在800℃～900℃相對較高的溫度下都能維持長時間的流化狀態(tài)，金屬化率可達(dá)到90％以上。該方法不僅適用于粒度范圍較寬的鐵礦粉，還可滿足相對較高的溫度下還原，而且對還原氣成分適應(yīng)性強(qiáng)。
具體粘結(jié)失流抑制效果見實(shí)施例1～4.
具體實(shí)施方式：
【實(shí)施例1】：粒度為0.074～0.11mm的國產(chǎn)鐵精粉，用Mg(NO3)2固體溶于水中配制成濃度為60％的溶液。按每公斤礦粉0.17L溶液量均勻噴灑。通以350℃的30％CO-20％CO2-50％N2混合氣對其干燥預(yù)熱。此后加入流化床反應(yīng)器進(jìn)行流態(tài)化還原。流化氣速為0.20m/s，流化床內(nèi)還原溫度為800℃，還原氣為70％CO和30％H2。還原時間80min，沒有發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象，金屬化率達(dá)到91.3％。
【實(shí)施例2】：粒度為0.074～0.11mm的國產(chǎn)鐵精粉，用Mg(NO3)2固體溶于水中配制成濃度為60％的溶液。按每公斤礦粉0.17L溶液量均勻噴灑。通以350℃的30％CO-20％CO2-50％N2混合氣對其干燥預(yù)熱。此后加入流化床反應(yīng)器進(jìn)行流態(tài)化還原。流化氣速為0.20m/s，流化床內(nèi)還原溫度為900℃，還原氣為70％CO和30％H2。還原時間70min，沒有發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象，金屬化率達(dá)到88.6％。
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