[發明專利]一種用生物質作為粘接載體制備高強度含鐵團塊及氣鐵聯產方法

有效

• 申請號: 201710355348.6
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107177732B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 魏汝飛;龍紅明;李家新;王平;孟慶民;春鐵軍;狄瞻霞;余正偉;李寧;王凱祥
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C22B1/244
• 分類號: C22B1/244;C22B1/243
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 平靜

本發明的一種用生物質作為粘接載體制備高強度含鐵團塊及氣鐵聯產方法，屬于鋼鐵冶金技術領域。本發明含鐵團塊的制備方法，將含鐵原料、生物質和添加劑混合，通過壓塊機熱壓制備得到含鐵團塊，生物質通過改性溶液中進行改性處理。本發明的具體方法是將生物質浸入改性溶液中進行改性處理，再將改性處理后的生物質、含鐵原料和添加劑混合加壓制得含鐵團塊，并在高溫容器中進行加熱，生物質被氣化生成可燃性氣體，鐵氧化物被還原生成直接還原鐵。本發明中的生物質作為鐵氧化物的還原劑以及可燃性氣體的C源和H源，鐵氧化物充當鐵源以及氧源，不用添加粘結劑且提高了含鐵團塊的強度，提高了生物質氣化產率的同時提高了直接還原鐵的金屬化率。

技術領域

本發明涉及煉鐵技術領域，更具體地說，涉及一種用生物質作為粘接載體制備高強度含鐵團塊及氣鐵聯產方法。

背景技術

生物質能(biomass energy)是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，是一種可再生能源。生物質能具有可再生、低污染、分布廣泛等優點。合理利用生物質能源，可有效減少對礦物能源的依賴，通過減輕能源消費給環境造成的污染。如今生物質能的開發和利用已經成為國際關注的焦點，生物質能技術具有相當廣闊的發展前景。現有的生物質在應用的過程中，往往對生物質進行氣化，生物質氣化是在一定的熱力學條件下，借助于空氣部分(或者氧氣)、水蒸氣的作用，使生物質的高聚物發生熱解、氧化、還原重整反應，最終轉化為一氧化碳，氫氣和低分子烴類等可燃氣體的過程。

鋼鐵工業系指生產生鐵、鋼材、工業純鐵和鐵合金的工業，是世界所有工業化國家的基礎工業之一。與此同時，鋼鐵工業也是資源、能源密集型產業，也是典型的高物耗、高能耗、高污染產業，在生產過程中消耗大量的鐵礦石、煤炭、水等有限資源，同時又排放大量的廢棄物，對環境造成了嚴重的污染。我國鋼鐵企業能耗約占用了全國總能耗的10％，廢水、固體廢棄物、廢氣排放量分別占全國工業污染物排放總量的14％，17％，16％。目前，我國鋼鐵工業的發展面臨能源和環境的雙重制約，能源和環境己成為影響鋼鐵工業生存和發展的重大問題。推進鋼鐵工業的節能減排政策，加大節能減排力度、提高能源利用效率，發展以低能耗、低污染為基礎的“低碳經濟”，才能促進鋼鐵工業的可持續發展。因此，可以將生物質應用于鋼鐵工業中，利用生物質代替傳統煉鐵工藝的煤和焦碳。

經檢索，已有相關的技術人員開展此方面的研究，例如：青島理工大學進行相關的研究，并申請了專利：一種基于生物質的直接還原煉鐵裝置及方法(專利申請號201110408416.3，申請日：2011-12-09)和一種基于生物質熱解焦油的直接還原煉鐵裝置和方法(專利申請號201310107214.4，申請日2013-03-29)，其采用生物質熱解焦油替代煤和天然氣進行直接還原煉鐵，從而減小了煉鐵工藝對化石能源的依賴，改善直接還原鐵產品品質的同時還能減少對環境的危害。但是該方法往往是將生物質作為燃料的替代品，但是生物質在還原礦石過程中，同時伴隨著生物質的裂解，此過程中生物質易發生裂解不完全而產生大量的焦油，不僅造成生物質能源的浪費，而且造成嚴重的環境污染，此問題亟需解決。而且現有的生物質球團強度較差，影響了球團的進一步的反應和還原過程。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有技術中，粘結劑降低了直接還原鐵的質量的不足，提供一種用生物質作為粘接載體制備高強度含鐵團塊及氣鐵聯產方法；

其中提供的一種用生物質作為粘接載體制備高強度含鐵團塊的方法，通過用改性生物質作為粘接載體，改性生物質可以提高含鐵團塊的強度，提高了直接還原鐵的質量；進一步地，各組分的配合作用，可以促進了大分子有機物的分解，降低焦油含量，同時提高氣化產率；進一步的可以提高金屬化率；