[發(fā)明專利]一種高密度金屬化球團的還原方法

有效

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• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102936653A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設計）人: 陶立群;唐竹勝
• 申請（專利權）人: 沈陽博聯(lián)特熔融還原科技有限公司
• 主分類號: C22B1/243
• 分類號: C22B1/243;C21B13/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本發(fā)明屬于冶金技術領域，特別涉及一種高密度金屬化球團的還原方法。

背景技術

目前中國年還原鐵（海綿鐵、金屬化球團）總量在50萬噸左右，占世界總產(chǎn)量的0.8%不到。中國的煤基直接還原的生產(chǎn)工藝主要是采用煤基隧道窯罐式法，也有少量的煤基回轉窯法和煤基豎爐法，其中只有煤基隧道窯罐式法工藝比較穩(wěn)定、成熟，項目分布相對比較普遍。

煤基隧道窯罐式法具有投資大，占地面積大的問題，還必須采用價格昂貴的耐火罐；由于工藝落后造成能耗高、還原時間長、勞動力消耗高，產(chǎn)品需要進行冷壓成3.8t/m³的鐵礦，仍然產(chǎn)品質量較差，造成生產(chǎn)成本高、銷路不暢等問題。

煤基回轉窯法生產(chǎn)的金屬化球團，非常適合冶煉優(yōu)質鋼的需要，因為其生產(chǎn)線很少，產(chǎn)量自然很少，但因其密度只有1.8～2.0t/m³左右，煉鋼應用時，添加量得到限制。

我國盡管是世界上鋼產(chǎn)量第一大國，可直接還原鐵有大量的缺口，不得不進口直接還原鐵；傳統(tǒng)的直接還原鐵也無法滿足鋼廠優(yōu)質鋼材的冶煉，采用這種低品質的還原鐵冶煉也造成鋼水收得率低，體現(xiàn)不出人工冶煉“廢鋼”的優(yōu)勢。

冶煉鋼鐵的液態(tài)渣密度為2.5～2.7?t/m³左右，因此需要的還原鐵，其密度最好是能遠大于2.5～2.7t/m³，而傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的海綿鐵單塊或單顆粒的密度密度為1.8-2.0?t/m³；單顆粒的密度金屬化球團為1.8-1.9?t/m³，均不能達到要求，冶煉需要的還原鐵除了粒度均勻，無粉末外，最好密度大于4.0t/m³，生產(chǎn)出高密度、高品質的優(yōu)質?“廢鋼”產(chǎn)品，有利于提高鋼水收得率。

發(fā)明內(nèi)容

針對我國現(xiàn)有的還原鐵產(chǎn)品產(chǎn)量低、質較差、密度較低等問題，本發(fā)明提供一種高密度金屬化球團的還原方法，制備出密度在3.8~4.2?t/m³之間的高密度金屬化球團產(chǎn)品，本發(fā)明的方法按以下步驟進行：

（1）將待還原的高品位鐵礦粉或鐵鱗（氧化鐵皮）加工到160～200目，與內(nèi)配碳粉及粘結劑均勻混合，混合鐵物料按重量百分比為：鐵礦粉或鐵鱗91.5～94.6%，內(nèi)配碳粉5.0~8.0%，粘結劑0.4~0.5%；然后噴水造成￠12～16mm的混合物料球團；

（2）將壓制成型后的混合物料球團與還原劑混合制成待還原物料；還原劑與球團按質量百分比為還原劑25～30%，混合物料球團70～75%；

（3）將待還原物料裝入還原容器中再放入還原窯爐內(nèi)，或者將待還原物料直接放入還原窯爐內(nèi)，在溫度為1220~1260℃條件下進行還原反應，還原時間為6~8h；

（4）在反應完畢窯車內(nèi)的物料自然冷卻到200℃后，將料盆里的物料取出，采用干式磁選機將還原劑尾粉和金屬化球團分離，金屬化球團再進行表面打磨、清刷，獲得密度為3.8~4.2t/m³的高密度金屬化球團產(chǎn)品。

所述的高品位鐵礦粉的鐵品位TFe≥66.0%。

所述內(nèi)配碳粉為無煙煤粉或煙煤粉，其中無煙煤粉的成分按質量百分比為：固定碳≥73.5%，灰分≤8%，揮發(fā)分≤18%?，S≤0.5%；細度-120目，煙煤粉的成分按質量百分比為：固定碳≥56%，灰分≤8%，揮發(fā)分≤36%?，S≤0.5%；細度-120目。

所述的還原劑為還原煤和脫硫劑的混合物，按質量百分比還原煤為85-90%，脫硫劑10-15%。

所述還原劑的指標為按照質量百分比固定碳≥58.0%，灰分≤20.0%，揮發(fā)分≤21.5%?，S≤0.5%；灰渣熔點≥1250℃，細度≤8.0?mm。

所述脫硫劑為石灰粉或石灰石粉。

所述粘結劑為腐植酸鈉。

本發(fā)明反應式為：

Fe₂O₃+3CO=2?Fe+?3CO₂

Fe₂O₃+3H₂=?2Fe+3H₂O

Fe₃O₄+4CO=3?Fe+?4CO₂

Fe₃O₄+2H₂=?3Fe+2H₂O。