[發明專利]半鋼粒化法生產鐵粉和蒸汽高效利用的方法

有效

• 申請號: 201611235774.8
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106623956B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 呂學偉;賀文超;張宇;李雪琴;呂學明;邱杰;黨杰;張穎異;白晨光
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B22F9/10
• 分類號: B22F9/10;C01G23/053
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司 50218
• 代理人: 穆祥維

本發明涉及半鋼粒化法生產鐵粉和蒸汽高效利用的方法，采用如下制備裝置，該裝置包括熔融半鋼注入結構、旋轉粒化系統、冷卻系統、金屬顆粒收集結構、冷卻水收集結構和蒸汽收集結構；旋轉粒化系統中熔融半鋼注入轉盤，通過驅動電機的驅動帶動轉盤轉動，使熔融半鋼粒化；冷卻系統將粒化飛濺出來金屬顆粒冷卻；金屬顆粒收集結構對下落的金屬顆粒金屬收集；冷卻水收集結構對下落的冷卻水進行收集，蒸汽收集結構用于收集霧化室中的蒸汽；半鋼熔融半鋼注入結構注入轉盤，旋轉粒化系統進行粒化，最后收集金屬顆粒和蒸汽。該方法利用半鋼生產還原用鐵粉，無需增碳脫硫以及合金化等工序，不但大大降低了能耗，還極大地縮短了工藝流程，提高了生產效率。

技術領域

本發明涉及金屬顆粒制備技術領域，具體涉及半鋼粒化法生產鐵粉和蒸汽高效利用的方法。

背景技術

攀枝花地區有著豐富的鈦資源，其儲量位居世界鈦資源前列。通過冶煉鈦渣得富鈦原料已成為開發攀西鈦資源的重要途徑。冶煉過程參見圖1，以鈦精礦和鈦渣為原材料，經過酸解、溶解還原、沉降、水解、煅燒等工序，得到鈦白粉。

在酸解階段，鈦精礦、鈦渣顆粒和濃硫酸的酸—料混合物，需要利用空氣進行噴吹攪拌并利用蒸汽進行攪拌；在溶解還原階段，由于酸解工序得到的鈦液中含有Fe³⁺，會影響鈦白粉的白度指標，因此需要加入還原鐵粉將Fe³⁺還原成Fe²⁺。工業用蒸汽價格120~240元/t，還原用鐵粉價格為4000元/t，價格昂貴，這也是硫酸法鈦白粉生產成本高的一個原因。

高鈦渣冶煉過程實際上是一個除鐵富集鈦的過程，得到主產品鈦渣和副產品半鋼，如圖2所示。

鈦渣可以用來生產具有高附加值的鈦白粉，而副產品半鋼的附加值非常低。攀枝花高鈦渣電爐冶煉半鋼年產量為8.2萬噸，半鋼能否有效利用對提高鈦精礦冶煉鈦渣的整體經濟性有著重要影響。

攀枝花高鈦渣電爐冶煉半鋼主要化學成分如表1所示。

表1攀枝花高鈦渣電爐冶煉半鋼主要化學成分

成分	Fe	S	C
含量(%)	97.4	0.35	1.50

由于攀枝花半鋼的化學成分具有硫含量高，碳含量低的特點，難以直接利用，因此售價非常低，市場價為900元每噸。目前，半鋼的主要作為生產鑄造生鐵、球墨鑄鐵管等產品的原料。然而，無論是用來生產鑄造生鐵還是用來生產球墨鑄鐵，半鋼都必須先經過增碳、脫硫、合金化等工序進行預處理。增碳脫硫以及合金化處理不但工藝流程長，能耗高，還存在以下幾個技術難題：

一般采用硅鐵進行合金化處理，每生產1噸鑄造生鐵，需要消耗25kg的硅鐵，合金化過程會對半鋼造成200℃左右的溫降；