[發明專利]一種鐵浴熔融還原法生產超高純生鐵的方法

有效

• 申請號: 202010877489.6
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN111961785B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 張冠琪;王金霞;王林順;張曉峰;張巧麗;魏召強;李朋;王建磊;陳慶孟
• 申請（專利權）人: 山東墨龍石油機械股份有限公司
• 主分類號: C21B13/14
• 分類號: C21B13/14
• 代理公司: 濟南千慧專利事務所(普通合伙企業) 37232
• 代理人: 于曉麗

本申請涉及一種鐵浴熔融還原法生產超高純生鐵的方法。該生產超高純生鐵的方法，包括如下步驟：篩選入爐原料，入爐原料包括礦粉、煤粉、含鎂熔劑及石灰石粉；將礦粉進行預熱及預氧化處理以脫除礦粉中的硫及砷；將預熱及預氧化處理后的礦粉及含鎂熔劑經礦粉噴吹系統吹入熔融還原爐；將煤粉以及石灰石粉經煤粉噴吹系統吹入熔融還原爐；通過控制熔融還原爐內的生產條件，制得初始鐵水；將初始鐵水經爐外脫硫，制得超高純生鐵。該方法通過將品位較低的礦粉在送入熔融還原爐之前，先進行預氧化，達到50?80％的脫硫率以及30?40％的脫砷率，再通過控制熔融還原爐內的生產條件及爐外脫硫，生產出超高純生鐵，解決了國內生產超高純生鐵對優質原料過度依賴的問題。

技術領域

本申請涉及一種鐵浴熔融還原法生產超高純生鐵的方法，屬于熔融還原冶金技術領域。

背景技術

隨著我國由鑄造大國向鑄造強國轉型，國內汽車、風電、船舶、化工、高速列車等行業的發展，對高純生鐵特別是超高純生鐵的需求量日趨增大，但我國的鑄造生鐵普遍存在鈦、磷含量偏高和雜質、微量元素超標的問題，大量優質鑄造用高純生鐵及超高純生鐵仍然依賴進口。

在國內，大多數高純生鐵和優質鑄造生鐵均采用精選爐料、優化高爐冶煉工藝的方法生產，即精心選用P、S等有害雜質元素都很低的優質精礦粉對其燒結。由于通過高爐生產高純生鐵及超高純生鐵對優質原料的依賴性較強，而國內的優質原料有限，我國每年從澳大利亞、巴西等國進口大量鐵礦石，嚴重制約了國內高純生鐵及超高純生鐵的生產與供應關系，而且國內儲量豐富的低品位及高磷礦、釩鈦礦等沒有得到有效的開發利用。

如果在使用國內低品位的原料的條件下，仍能生產出超高純生鐵，將有利于國內超高純生鐵的發展。

發明內容

為了解決上述問題，提供了一種鐵浴熔融還原法生產超高純生鐵的方法，該方法通過將品位較低的礦粉在送入熔融還原爐之前，先進行預氧化，達到50-80％的脫硫率以及30-40％的脫砷率，再通過控制熔融還原爐內的生產條件及爐外脫硫，生產出超高純生鐵，通過該鐵浴熔融還原法生產超高純生鐵的方法，解決了國內生產超高純生鐵對優質原料過度依賴的問題。

所述鐵浴熔融還原法生產超高純生鐵的方法，包括如下步驟：

(1)篩選入爐原料，入爐原料包括礦粉、煤粉、含鎂熔劑及石灰石粉；

(2)將礦粉進行預熱及預氧化處理以脫除礦粉中的硫及砷；

(3)將預熱及預氧化處理后的礦粉及含鎂熔劑經礦粉噴吹系統吹入熔融還原爐；

將煤粉以及石灰石粉經煤粉噴吹系統吹入熔融還原爐；

通過控制熔融還原爐內的爐渣保有量、鐵水液面、氧化氣體量、富氧量、噴吹深度、爐氣渣鐵液滴攜帶量、熱負荷、原燃料配比以及爐渣成分，制得初始鐵水；

(4)將所述初始鐵水經爐外脫硫，制得超高純生鐵。

優選的，所述步驟(2)的礦粉進行預熱及預氧化處理的條件包括：

控制燃燒煤氣用量占熔融還原爐產出煤氣量的15％-35％；

控制富氧熱風含氧量在21％-32％；

控制經預熱及預氧化處理后的礦粉的出料溫度在565-750℃。

優選的，所述步驟(3)中的爐渣保有量控制在π(d/2)²*3.45～π(d/2)²*5.75，其中d為熔融還原爐的熔池渣區的橫截面直徑，d的單位為米，爐渣保有量的單位為噸。

優選的，所述爐渣保有量的控制方法包括：

在一個排渣周期內，在出渣開始后的10min內，將爐壓降至第一預定壓力；

在出渣結束后的50min內，將爐壓升至第二預定壓力；