[發明專利]一種鐵礦粉還原制備金屬球團的方法

在審

• 申請號: 201610732656.1
• 申請日: 2016-08-27
• 公開（公告）號: CN107779592A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 胡桂芳
• 申請（專利權）人: 胡桂芳
• 主分類號: C22B1/24
• 分類號: C22B1/24;C21B13/00
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司21223
• 代理人: 李玲

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，特別涉及一種鐵礦粉還原制備金屬球團的方法。

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；因此開發一種防止球團粘結的方法是目前急需解決的問題。

發明內容

針對現有直接還原金屬球團過程中存在的球團粘結問題，本發明提供一種鐵礦粉還原制備金屬球團的方法，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。

本發明的方法按以下步驟進行：

1、將鐵礦粉、硼砂和碳粉混合均勻制成的混合物料，混合物料按重量百分比為碳粉8~10%，硼砂0.6~0. 8%，其余為鐵礦粉；鐵礦粉為鐵品位TFe≥65%且TFe≤72%的鐵礦；

2、將無煙煤碳粉、石灰粉、粘土和膨潤土混合均勻制成覆膜粉，覆膜粉中的成分按重量比為石灰粉20~22%，粘土8~10%，膨潤土4~6%，其余為無煙煤碳粉；

3、將混合物料用壓球機壓制成礦粉球團；將覆膜粉放入造球機的造球盤中，再將礦粉球團置于造球盤的覆膜粉上，啟動造球機，當礦粉球團表面覆蓋的覆膜粉平均厚度為1~3mm時，制成直徑為8~16mm的復合球團；

4、將復合球團和煤粉放入還原窯爐內，在溫度為1200~1220℃條件下進行還原反應，還原時間為3~5h，獲得鐵金屬球團。

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。

上述的硼砂的細度≤120目；碳粉的細度≤120目，固定碳重量含量56~65%。

上述方法中將復合球團和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65~68mm。

本發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作為促進劑，硼砂能夠與煤粉揮發出的高溫CO一起進行布朗運動，促使還原氣體以及飽和氣體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

本發明實施例中采用的劑硼砂的細度≤120目。

本發明實施例中采用的碳粉的細度≤120目，固定碳重量含量56~65%。

本發明實施例中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。

本發明實施例中將復合球團和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65~68mm。

本發明實施例中用壓球機壓制礦粉球團時的加水量為礦粉球團總重量的4~5%，用造球機制成礦粉球團時的加水量為礦粉球團總重量的8~25%。

本發明實施例中鐵礦粉為鐵品位TFe≥65%且TFe≤72%的鐵礦。

實施例1

將鐵礦粉、硼砂和碳粉混合均勻制成的混合物料，混合物料按重量百分比為碳粉8%，硼砂0.6%，其余為鐵礦粉；

將無煙煤碳粉、石灰粉、粘土和膨潤土混合均勻制成覆膜粉，覆膜粉中的成分按重量比為石灰粉22%，粘土10%，膨潤土6%，其余為無煙煤碳粉；

將混合物料用壓球機壓制成礦粉球團；將覆膜粉放入造球機的造球盤中，再將礦粉球團置于造球盤的覆膜粉上，啟動造球機，當礦粉球團表面覆蓋的覆膜粉平均厚度為1mm時，制成直徑為8mm的復合球團；

將復合球團和煤粉放入還原窯爐內，在溫度為1200℃條件下進行還原反應，還原時間為5h，獲得鐵金屬球團。

實施例2

將鐵礦粉、硼砂和碳粉混合均勻制成的混合物料，混合物料按重量百分比為碳粉9%，硼砂0.7%，其余為鐵礦粉；