[發明專利]一種還原煉鐵復合劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010328441.X
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111286575A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 郭瑛
• 申請（專利權）人: 郭瑛
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發明涉及一種還原煉鐵復合劑及其制備方法和應用，還原煉鐵復合劑由第一顆粒和第二顆粒組成，所述第一顆粒是由組份包括低硫煤粉、水玻璃和鐵礦顆粒制成的顆粒，所述的第二顆粒為低硫煤粒，上述復合劑具有多種功能。將還原煉鐵復合劑加入熔融鋼渣熔池，發生還原鐵反應，反應過程在半封閉保溫環境中進行，維持熔池溫度在1400—1500℃。還原鐵反應過程中，向還原鐵系統注入O₂或預熱的空氣。利用本發明提供的復合劑進行熔融鋼渣還原煉鐵，極大改善了反應熔池擴散條件，加快了還原鐵反應速度，并能將渣中的氧化鐵比較徹底還原干凈。

技術領域

本發明屬于非高爐煉鐵技術領域，具體涉及一種熔融鋼渣還原煉鐵復合劑及其制備方法和應用。

背景技術

轉爐煉鋼渣鋼比約8-15%，電弧爐煉鋼渣鋼比約6-10%。我國年產粗鋼約8億噸，年副產煉鋼爐渣至少8000萬噸。轉爐煉鋼爐渣含氧化鐵約16-20%，電弧爐煉鋼爐渣含氧化鐵約22-28%，我國每年大約倒掉8000萬噸煉鋼爐渣，這些煉鋼爐渣中約含1600萬噸純氧化鐵，相當于每年倒掉約2700萬噸鐵精礦，按照現行價約750元/噸的煉鐵原料，相當于200多億元的鐵礦。

煉鋼鋼渣中氧化鐵含量屬低品位，但是煉鋼爐渣出爐時溫度高達1450-1650℃，是熔融狀態。因此，如何充分利用熔融鋼渣中的氧化鐵及其熱量，實現低能耗、低排放、低成本非高爐煉鐵是本領域渴望解決的技術難題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是利用熔融鋼渣實現非高爐還原煉鐵，從而提供一種還原煉鐵復合劑及其制備方法，以及利用所述還原煉鐵復合劑進行熔融鋼渣還原煉鐵的方法。

根據本發明的一個方面，提供的一種還原煉鐵復合劑，是由第一顆粒和第二顆粒組成，所述第一顆粒是由組份包括低硫煤粉、水玻璃和鐵礦顆粒制成的顆粒，其中，鐵礦顆粒選自轉爐灰、軋鋼鐵磷或者鐵精礦粉中的一種或多種的組合；所述的第二顆粒為低硫煤粒。

優選地，所述第一顆粒和第二顆粒的粒徑均為2-6mm。

優選地，第一顆粒組份中的低硫煤粉和鐵礦顆粒的比重大于熔融鋼渣密度，水玻璃的質量配比為鐵礦顆粒和低硫煤粉總質量的3-5%。

優選地，第一顆粒組份中的水玻璃是熔點為790-810℃的脫水水玻璃Na₂SiO₃。

根據本發明的另一方面，提供一種上述還原煉鐵復合劑制備方法，是將鐵礦顆粒、低硫煤粉和水玻璃混合，加入占上述原料質量11-13%的水，充分攪拌后擠壓成型，干燥后再破碎、篩分出粒徑為2-6mm的第一顆粒；將第一顆粒和粒徑為2-6mm第二顆粒混合均勻。

根據本發明的另一方面，提供了以上所述的還原煉鐵復合劑用于高溫液態的熔融鋼渣還原煉鐵的用途。

在以上用途中，所述還原煉鐵復合劑作為還原劑、粘結劑、固化劑、攪拌劑、催化劑、稀釋劑和發熱劑。

根據本發明的另一方面，提供一種利用熔融鋼渣還原煉鐵的方法，是將以上所述的還原煉鐵復合劑加入熔融鋼渣熔池，發生還原鐵反應，反應過程在半封閉保溫環境中進行，維持熔池溫度在1400—1500℃。

優選地，還原鐵反應過程中，向還原鐵系統注入O₂或預熱的空氣。

優選地，利用0.5-1MPa壓縮空氣攜帶所述的還原煉鐵復合劑，旋轉噴射加入到鋼渣溶池。

與現有技術相比，本申請具有如下有益效果：利用本發明提供的復合劑進行熔融鋼渣還原煉鐵，極大改善了反應熔池擴散條件，加快了還原鐵反應速度，并能將渣中的氧化鐵比較徹底還原干凈。能夠持續實現低能耗、環保、低成本非高爐煉鐵；可以減量鋼渣固體廢物20%左右排放量，變廢為寶。

具體實施方式