[發明專利]一種利用熱態轉爐渣制備高爐用鐵碳復合團塊的方法

有效

• 申請號: 201710742740.6
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107604157B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 李金蓮;廖相巍;唐復平;李曉偉;王亮;劉祥;任偉;張立國;韓子文;張偉;童曉宇
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22B1/243
• 分類號: C22B1/243;C22B1/16;C21B5/02
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及一種利用熱態轉爐渣制備高爐用鐵碳復合團塊的方法，包括：1)配料計算；2)混合壓球；3)預熱處理；4)第一次鋪料；5)澆覆；6)第二次鋪料；7)燒結；8)氮氣冷卻；9)破碎篩分；本發明利用高溫熱態轉爐渣的余熱加熱鐵碳復合團塊使其發生還原反應生成金屬鐵，利用轉爐渣的鈣、鎂資源為粘結相來粘結碳、金屬鐵及其氧化物來制備具有一定堿度的鐵碳復合團塊，減少了鋼渣對環境污染，也降低了煉鐵生產成本。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，尤其涉及一種利用熱態轉爐渣制備高爐用鐵碳復合團塊的方法。

背景技術

高爐使用鐵碳復合爐料是增加產量、降低焦比、提高熱利用效率的最重要途徑之一，也是目前煉鐵技術中低溫低碳煉鐵技術發展的重要方向之一。通常高爐使用的鐵碳復合爐料主要包括含碳球團和鐵焦。含碳球團通常碳含量占總質量的40％以下，需使用大量黏結劑，因此存在著高溫失黏、渣量大幅增加和爐況不順等問題，目前幾乎不在高爐中使用。鐵焦是金屬鐵含量占總質量低于40％以下的焦炭，雖然經過高溫處理后具有比較高的冷態強度，但是在高爐內鐵焦與高爐煤氣中的CO₂發生氣化反應，使其熱態強度迅速降低，大量使用時還會影響透氣性，因此目前鐵碳復合爐料的使用及發展也受到了限制。

轉爐渣是一種轉爐煉鋼過程中產生的工業固體廢物。據統計，每生產1噸鋼要副產0.1～0.13噸轉爐渣，轉爐渣的溫度比較高，可達到1300℃～1450℃左右，含熱量也十分豐富，每噸轉爐渣約含有(1.26～1.88)×106kJ的顯熱，相當于45～60kg標準煤的熱量。轉爐渣中還含有15％～25％的金屬鐵(MFe)和大量有益元素鈣、鎂和硅等，因此，加大對轉爐渣熱量和物質資源的回收利用，成為降低鋼廠冶煉成本的主要手段。

目前，對轉爐渣的主要處理方法是將熱態轉爐渣進行冷卻后經過反復破碎、篩分、磁選等步驟，提取其中的金屬后再加以利用，通常經處理后的轉爐渣主要用于地基回填、道路鋪筑、水泥原料、凈水劑和鋼渣肥料等，這種處理方法使轉爐渣的顯熱無法回收，造成能源的巨大浪費。

發明內容

本發明提供了一種利用熱態轉爐渣制備高爐用鐵碳復合團塊的方法，利用高溫熱態轉爐渣的余熱加熱鐵碳復合團塊使其發生還原反應生成金屬鐵，利用轉爐渣的鈣、鎂資源為粘結相來粘結碳、金屬鐵及其氧化物來制備具有一定堿度的鐵碳復合團塊，減少了鋼渣對環境污染，也降低了煉鐵生產成本。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種利用熱態轉爐渣制備高爐用鐵碳復合團塊的方法，包括如下步驟：

1)配料計算：將含鐵原料和煤粉按照質量百分10％～40％:60％～90％的比例進行配料；

2)混合壓球：將含鐵原料和煤粉放入強力混合機內混合，同時向強力混合機中通入水蒸氣；混合均勻后采用對輥壓球機壓制成型，得到直徑為30～50mm、抗壓強度不低于50N/球的鐵碳復合球團生球；

3)預熱處理：利用冷卻鐵碳復合爐料的高溫煙氣對鐵碳復合球團生球進行預熱處理，除去物料中自由水及分子水，預熱后鐵碳復合球團生球的溫度為100～200℃；

4)第一次鋪料：把預熱處理后鐵碳復合球團生球鋪撒到容器內，同時平整物料表面，第一次鋪料的料層厚度為50～100mm；

5)澆覆：把高溫的熱態轉爐渣均勻澆覆到平整后的鐵碳復合球團生球表面，熱態轉爐渣料層的厚度為10～20mm；

6)第二次鋪料：把預熱處理后的鐵碳復合球團生球鋪撒到熱態轉爐渣料層上，平整物料表面，第二次鋪料的料層厚度為20～50mm；

7)燒結：利用熱態轉爐渣中氧化鈣、氧化鎂作為粘結相，直接粘結鐵碳復合球團中的含鐵物料制備鐵碳復合爐料；