[發(fā)明專利]一種還原率為30％～80％的鐵浴熔融還原煉鐵噴吹用預還原鐵礦粉的制備方法

有效

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• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113462841B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 郭培民;王磊;孔令兵;趙沛;林萬舟;周強
• 申請（專利權(quán)）人: 鋼研晟華科技股份有限公司;中國鋼研科技集團有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00
• 代理公司: 北京天達知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 吳利芳

本發(fā)明公開了一種鐵浴熔融還原煉鐵噴吹用預還原鐵礦粉的制備方法，屬于煉鐵新工藝技術領域，解決了現(xiàn)有鐵浴熔融還原煉鐵的預還原率低的問題。制備方法包括：步驟S1、將粉狀碳質(zhì)還原劑與鐵礦粉按照碳氧摩爾比0.2～0.7：1混勻，得到粒度小于8mm的混合粉粒；步驟S2、混合粉粒放在密閉式鋼帶加熱爐內(nèi)間接加熱還原，爐內(nèi)溫度900～1100℃，混合粉粒在爐內(nèi)預熱段及加熱段停留時間10min～100min，得到鐵浴熔融還原煉鐵噴吹用預還原鐵礦粉。本發(fā)明的方法噸鐵煤耗低，減碳效果顯著。

技術領域

本發(fā)明涉及煉鐵新工藝技術領域，尤其涉及一種鐵浴熔融還原煉鐵噴吹用預還原鐵礦粉的制備方法。

背景技術

高爐煉鐵是世界上最重要的煉鐵工藝，但是使用焦炭、燒結(jié)礦，制造過程環(huán)境負荷大。

鐵浴熔融還原煉鐵工藝來自澳大利亞的Hismelt工藝，后在中國山東墨龍得到進一步發(fā)展，提高了設備的連續(xù)使用時間。該工藝直接噴吹小于8mm的粉礦、粉煤，在硫氧化物、有機物排放等方面具有明顯的優(yōu)勢，但是在碳排放領域先天不足。鐵浴熔融還原煉鐵的噸鐵一次煤耗近1噸，比高爐(含焦化、燒結(jié)、球團)煉鐵高出200～300公斤。

目前，鐵浴熔融還原煉鐵工藝可以采用回轉(zhuǎn)窯對鐵礦粉進行初次預還原后進入鐵浴爐的熱料噴吹系統(tǒng)，但受困于回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈等難題，至今回轉(zhuǎn)窯就是一個預熱裝備，將鐵礦粉預熱到800℃以下，還原率很低。

因此，為了降低鐵浴熔融還原煉鐵工藝的噸鐵的碳排放，就需要提高礦粉的預還原率，減輕鐵浴爐的還原熱負荷，同時還能提高鐵浴爐產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明提供一種鐵浴熔融還原煉鐵噴吹用預還原鐵礦粉的制備方法，至少能夠解決以下技術問題之一：(1)目前，鐵浴熔融還原煉鐵的預還原率低；(2)鐵浴熔融還原煉鐵的煤耗大，成本高。

本發(fā)明的目的主要是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種鐵浴熔融還原煉鐵噴吹用預還原鐵礦粉的制備方法，包括：

步驟S1、配料、混勻：將粉狀碳質(zhì)還原劑與鐵礦粉按照碳氧摩爾比 0.2～0.7：1混勻，得到粒度小于8mm的混合粉粒；

步驟S2、加熱還原：將混合粉粒放在密閉式鋼帶加熱爐內(nèi)間接加熱還原，爐內(nèi)溫度900℃～1100℃，混合粉粒在爐內(nèi)預熱段及加熱段停留時間10min～100min，得到鐵浴熔融還原煉鐵噴吹用預還原鐵礦粉。

在一種可能的設計中，所述步驟S2中，得到的鐵浴熔融還原煉鐵噴吹用預還原鐵礦粉的還原率為30％～80％。

在一種可能的設計中，所述步驟S2中，得到的鐵浴熔融還原煉鐵噴吹用預還原鐵礦粉的粒度小于8mm。

在一種可能的設計中，所述步驟S1中，粒度為1～8mm的鐵礦粉，直接與粉狀碳質(zhì)還原劑混勻；粒度小于1mm的鐵礦粉，預先與粉狀碳質(zhì)還原劑混合制粒，制粒后得到粒度為1～8mm的混合粉粒。

在一種可能的設計中，所述步驟S2中，混合粉粒的鋪料厚度為 2～50mm。

在一種可能的設計中，所述步驟S2中，密閉式鋼帶加熱爐內(nèi)產(chǎn)生的煤氣回收，回收的煤氣能作為密閉式鋼帶加熱爐的加熱氣源。

在一種可能的設計中，所述步驟S2中，密閉式鋼帶加熱爐的間接加熱器為U型熱輻射管、W型熱輻射管、P型熱輻射管或者直型熱輻射管，所述輻射管的材質(zhì)為高溫耐熱鋼或鎳基合金。

在一種可能的設計中，所述步驟S1中，配料過程中添加CaO或 Ca(OH)₂。

在一種可能的設計中，所述步驟S1中，粉狀碳質(zhì)還原劑為焦粉、焦末、無煙煤、氣煤或煙煤。