[發(fā)明專利]一種防止直接還原金屬球團粘結的方法

無效

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• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102321799A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 陶立群;唐竹勝
• 申請（專利權）人: 沈陽博聯特熔融還原科技有限公司
• 主分類號: C22B1/24
• 分類號: C22B1/24
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 羅洪杰

技術領域

本發(fā)明屬于冶金技術領域，特別涉及一種防止直接還原金屬球團粘結的方法。

背景技術

采用煤基豎爐法、煤基回轉窯法和煤基隧道窯罐式法生產金屬球團是目前還原金屬的重要方法，但煤基豎爐法存在棚料問題，煤基回轉窯法存在鐵粉球團掉粉問題，導致回轉窯結圈，影響正常生產，煤基隧道窯罐式法生產時，球團容易粘結在一起形成大塊，導致還原完成后的物料難以處理；為解決該問題也有采用多配入還原劑的方法，但由于混料和裝料時物料混合不能保證均勻，實際上仍不能完全避免粘結，還增加了還原劑的消耗；因此開發(fā)一種防止球團粘結的方法是目前急需解決的問題。

發(fā)明內容

針對現有直接還原金屬球團過程中存在的球團粘結問題，本發(fā)明提供一種防止直接還原金屬球團粘結的方法，通過在礦粉球團表面覆蓋腹膜，使還原完成后金屬球團不會粘結。

本發(fā)明的方法按以下步驟進行：

1、將無煙煤碳粉、石灰粉、粘土和膨潤土混合均勻制成腹膜粉，腹膜粉中的成分按重量比為無煙煤碳粉59~61%，石灰粉24~26%，粘土9~11%，膨潤土4~6%；

2、將待還原物料用壓球機壓制成礦粉球團，或者用造球機制成礦粉球團；

3、將腹膜粉放入造球機的造球盤中，再將待還原的礦粉球團置于造球盤的腹膜粉上，啟動造球機，當礦粉球團表面覆蓋的腹膜粉平均厚度為0.5~3mm時，制成復合球團；

4、將復合球團和還原劑煤粉裝入還原容器中再放入還原窯爐內，或者將復合球團和還原劑煤粉直接放入還原窯爐內，在溫度為1180~1220℃條件下進行還原反應，還原時間為3~4h，獲得鐵金屬球團。

上述的待還原物料選用將待還原鐵礦粉、促進劑硼砂和載體碳粉混合均勻制成的混合物料，所述的待還原鐵礦粉為高品位鐵礦粉或低品位鐵礦粉；當待還原鐵礦粉為高品位鐵礦粉時，混合物料按重量百分比為載體7.5~12.5%，促進劑0.3~0.?5%，其余為待還原鐵礦粉；當待還原鐵礦粉為低品位鐵礦粉時，混合物料按重量百分比為載體6~20%，促進劑0.3~0.?5%，其余為待還原鐵礦粉；所述的高品位鐵礦粉為鐵品位TFe≥65%且TFe≤72%的鐵礦，所述的低品位鐵礦粉為鐵品位TFe≥30%且TFe<65%的鐵礦或含鐵化工尾渣。

上述的無煙煤碳粉的細度為120~200目，石灰粉的細度為160~200目，粘土的細度為160~200目，膨潤土的細度為160~200目。

上述法礦粉球團的直徑為8~16mm。

上述的促進劑的細度≤120目，載體的細度≤120目。

上述方法中當采用的待還原鐵礦粉為高品位鐵礦粉時，選用的載體為固定碳重量含量56~65%的碳粉；當采用的待還原鐵礦粉為低品位鐵礦粉時，選用的載體為固定碳重量含量48~55%的碳粉。

上述方法中將復合球團和還原劑煤粉裝入還原容器中時，復合球團和還原劑煤粉在還原容器中的厚度為65~67.5mm。

上述方法也能夠適用于常規(guī)技術制備的礦粉球團。

本發(fā)明的方法適合煤基隧道窯法、煤基回轉窯法、氣基或煤基豎窯法、轉底爐窯法等所有窯爐的直接還原生產還原鐵方法。

本發(fā)明的方法通過在礦粉球團表面覆蓋腹膜，使還原反應完成后的金屬球團不發(fā)生粘結，徹底解決了直接還原金屬球團的粘結問題，尤其適用于生產高密度金屬球團；腹膜中的無煙煤碳粉和石灰粉還能夠在還原反應時作為還原劑和脫硫劑，同時起到分隔金屬球團的作用；礦粉球團中采用硼砂（B₂O₃）作為促進劑，硼砂能夠與煤粉揮發(fā)出的高溫CO一起進行布朗運動，促使還原氣體（CO和H₂）以及飽和氣體（CO₂）回流的運行速度加快，促進還原氣體在單位時間內的還原速度，加快還原反應的進行，與傳統(tǒng)的窯爐還原生產鐵技術相比，還原時間最多可縮短20h以上；本發(fā)明的方法適合各種鐵系礦粉還原，尤其適合高品位鐵礦粉生產金屬球團，對于窯爐還原金屬球團具有重要意義。

具體實施方式

本發(fā)明實施例中采用的無煙煤碳粉、石灰粉、粘土和膨潤土為市購產品。

本發(fā)明實施例中采用的高品位鐵礦粉為鐵鱗或鐵精礦粉，鐵品位65%≤TFe≤72%。

本發(fā)明實施例中采用的低品位鐵礦粉為赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、鈦鐵礦、紅鎳土礦和/或含鐵化工尾渣，鐵品位30%≤TFe<65%。

本發(fā)明實施例中采用的無煙煤、焦粉和煙煤為普通工業(yè)級產品。

本發(fā)明實施例中采用的硼砂為普通工業(yè)級產品。