[發明專利]一種鐵礦石低溫還原-常溫渣鐵分離-電爐制鋼工藝

有效

• 申請號: 201910482999.0
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN110195139B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 王明華;權芳民;王永剛;張紅軍;王建平;寇明月;張志剛;雷鵬飛;馬勝軍;靳建毅;邢德君;盧紅山;仝敬佩;沈忠
• 申請（專利權）人: 甘肅酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21B13/08
• 分類號: C21B13/08;C21C5/52
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心代理有限公司 62100
• 代理人: 陳超

1.一種鐵礦石低溫還原-常溫渣鐵分離-電爐制鋼工藝，其特征在于方法如下：A）將粒度為8-16mm的球團礦或10-30mm塊狀鐵礦石與5-10mm殘炭按100:12-15比例配料及混合后，從回轉窯的入窯端加入，物料在回轉窯內高溫作用下，其溫度逐漸升高，當溫度達到400-450℃時，鐵礦石開始與碳進行還原反應，溫度達到1000-1100℃時還原反應劇烈進行；

B）當鐵礦石在回轉窯內高溫段還原反應進行到中后期時，還原反應速度降低，此時將低煤階煤通過噴槍采用壓縮空氣噴入回轉窯內中后段，煤在回轉窯內與高溫物料接觸后，使煤在以600-800℃/min升溫過程中溫度達到500-900℃時進行熱解，得到海綿狀殘炭及副產的熱解煤氣和焦油，焦油作為回轉窯的燃料進行利用；

C）回轉窯內熱解煤氣在料層內部往上流動并逸出料層過程中與鐵礦石接觸，可使鐵礦石得到進一步還原，鐵礦石還原生成的CO₂和水蒸汽在800-1100℃下與殘炭進行碳氣化反應，得到CO及還原性較高的H₂；由于H₂的分子半徑較小，與鐵礦石接觸時具有較高的還原性，得以實現鐵礦石的低溫氫還原；

D）通過控制回轉窯還原段溫度為1000-1050℃、高溫還原時間60-90min，使球團礦或塊狀鐵礦石與窯內還原氣體進行選擇性氣基直接還原，得到被還原的鐵與未被還原的其他氧化物混合的還原產物；

E）鐵礦石還原過程中，從物料內部逸出的氣體中含有一定的可燃成份，通過往回轉窯中后段鼓入助燃空氣使可燃成份燃燒，燃燒產生的熱量供給回轉窯自身利用；

F）從回轉窯出來的900-950℃高溫還原物料經過間接無氧冷卻后，常溫的還原物料采用滾筒式干選機進行干式磁選，干選得到金屬化物料和殘炭，殘炭返回配料系統作為球團礦或塊狀鐵礦石的配料進行循環利用；

G）金屬化物料采用干式磨粉機磨細至-200目占90%以上，采用風磁同步聯選裝置進行干式磁選，實現常溫渣鐵分離后，得到鐵品位90%以上、金屬化率95%以上、金屬回收率90%以上的高純鐵粉；

H）將高純鐵粉采用壓塊機冷壓成5-40mm冷壓塊，再將冷壓塊加入到電爐中進行熔煉后，一步法得到高品質的純凈鋼。

2.根據權利要求1所述的一種鐵礦石低溫還原-常溫渣鐵分離-電爐制鋼工藝，其特征在于所述金屬冷壓塊加入到堿性爐襯的電爐中，在1600-1680℃的冶煉溫度下，加入輔料石灰冶煉1-2小時后，即可得到純凈鋼；其中，石灰的加入量為還原產物中SiO₂+P₂O₅+A1₂0₃總質量的2-4倍。