專利名稱：含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直接還原提鐵降硫技術(shù)，尤其涉及一種含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法。
背景技術(shù)：
在煤基直接還原煉鐵技術(shù)中采用含碳壓球工藝時(shí)，考慮直接還原鐵的品位和質(zhì)量，未能在含碳球團(tuán)中添加降硫劑，在工業(yè)化生產(chǎn)和推廣的時(shí)候，產(chǎn)品硫含量過高的問題始終未得到很好解決。現(xiàn)有技術(shù)中，人們對直接還原鐵中的硫行為有一些研究，但是由于金屬化球團(tuán)脈石和鐵共存，因此通常情況下并沒有什么很好的方法來降除球團(tuán)中的硫，只是寄希望于含碳球團(tuán)中的硫自然揮發(fā)，或者被動(dòng)地采用低硫礦、低硫煤，以減少硫?qū)掍撚媒饘倩驁F(tuán)地不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、能耗相對較低、能實(shí)現(xiàn)降硫的含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法，該法生產(chǎn)的產(chǎn)品可以直接滿足電爐、轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)要求。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法，將重量份64 84份的氧化鐵皮、19 25份的蘭炭、4 10份的石灰石、9 11份的復(fù)合粘結(jié)劑混勻，經(jīng)壓球、干燥后， 布于轉(zhuǎn)底爐內(nèi)在1200 1400°C條件下還原，轉(zhuǎn)底爐內(nèi)氣氛為中性氣氛或弱還原性氣氛，還原時(shí)間為25 45min ；還原產(chǎn)物冷卻后，經(jīng)細(xì)磨、磁選將金屬顆粒與富含硫的脈石或渣相分離。本發(fā)明提供的含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法，由于轉(zhuǎn)底爐內(nèi)中性或弱還原性氣氛保證了含碳球團(tuán)通過煤基的自還原過程，僅有少量煤中的S進(jìn)入鐵相中，經(jīng)破碎磁選后，將金屬球團(tuán)的鐵和脈石分離，獲得低硫的鐵粉，將鐵粉壓塊獲得最終產(chǎn)品，從而使得含碳球團(tuán)達(dá)到提鐵降硫的目的，生產(chǎn)的產(chǎn)品可以直接滿足電爐、轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)要求。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明的含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法，其較佳的具體實(shí)施方式
是將重量份64 84份的氧化鐵皮、19 25份的蘭炭、4 10份的石灰石、9 11 份的復(fù)合粘結(jié)劑混勻，經(jīng)壓球、干燥后，布于轉(zhuǎn)底爐內(nèi)在1200 1400°C條件下還原，轉(zhuǎn)底爐內(nèi)氣氛為中性氣氛或弱還原性氣氛，還原時(shí)間為25 45min ；還原產(chǎn)物冷卻后，經(jīng)細(xì)磨、磁選將金屬顆粒與富含硫的脈石或渣相分離。所述的氧化鐵皮是鋼材在鍛造和熱軋加工時(shí)產(chǎn)生的，粒度< 3mm。所述的蘭炭或半焦煤中固定碳彡Wt78 %，灰分& IOwt %、揮發(fā)份< 8wt %, S^O. 50wt%,粒度< 2mm的顆粒含量大于70wt%。所述的石灰石中CaO彡55wt%, SiO2 ^ 3wt% ,粒度< O. 074mm的顆粒含量大于 70wt%。所述的復(fù)合粘結(jié)劑中優(yōu)質(zhì)膨潤土含量30wt%，PVA含量70wt%，其中PVA的濃度 5 7wt%。所述的干燥過程中烘干溫度< 200°C、烘干時(shí)間< 90min、干燥過程所用的廢氣溫度彡50°C。所述的轉(zhuǎn)底爐布料厚度18 30mm、轉(zhuǎn)速25 45min/r、加熱方式為燃?xì)饧訜?。所述的磁選過程中的磁場強(qiáng)度為18000e。本發(fā)明工藝簡單、能耗相對較低；能去除含碳球團(tuán)中75%以上的硫，鐵顆粒的品位達(dá)到90%左右，減輕了后續(xù)冶煉過程的降硫負(fù)擔(dān)。具體實(shí)施例在含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法的流程示意圖——圖I中，其中原料包括粉狀氧化鐵皮、蘭炭粉、粉狀石灰石顆粒、復(fù)合粘結(jié)劑由固態(tài)膨潤土和PVA溶液組成。各原料的質(zhì)量要求為粉狀氧化鐵皮粒度< 3mm;蘭炭粉的固定碳> 78wt%，灰分 ^ 10wt%揮發(fā)分< 8wt%, S^O. 50wt%,粒度< 2_且顆粒含量大于70wt% ;石灰石的 CaO彡55wt%,Si02 ( 3wt%，粒度彡O. 074mm且顆粒含量大于70wt% ;復(fù)合粘結(jié)劑的固態(tài)膨潤土含量30wt %，PVA溶液含量70wt %，其中PVA的濃度5 7wt %。其配料和混勻過程的操作要點(diǎn)將所有固體粉料按照確定的配比在混合機(jī)上干混5min，隨后加入PVA溶液進(jìn)行濕混lOmin。其干燥過程的操作要點(diǎn)烘干溫度< 200°C;烘干時(shí)間< 90min，干燥過程廢氣溫度彡50°C。其直接還原過程的操作要點(diǎn)布料厚度18 30mm，轉(zhuǎn)速36min/r ;加熱方式為燃?xì)猓粻t內(nèi)氣氛或?yàn)橹行詺夥?，或?yàn)槿踹€原性氣氛。其磁選過程的操作要點(diǎn)磁場強(qiáng)度為 18000e。將重量百分含量64%的氧化鐵皮(主要化學(xué)成分和粒級分布分別見表I和表2)、 21 %的蘭炭(主要化學(xué)成分和粒級分布分別見表3和表4)、6 %的石灰石(主要化學(xué)成分和粒級分布分別見表5)、10%的復(fù)合粘結(jié)劑按照上述操作要點(diǎn)在行星式碾混合機(jī)上進(jìn)行混勻，隨后將混合料在對輥式壓球機(jī)上以14Mpa的壓力壓制成球團(tuán)、出球，濕球經(jīng)傳送帶送至烘干箱(壓球烘干過程的工藝參數(shù)見表6)，干燥后，進(jìn)行干球團(tuán)在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的布料，布料厚度18 30_，布料完畢進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐直接還原過程，轉(zhuǎn)底爐轉(zhuǎn)速36min/r (轉(zhuǎn)底爐爐內(nèi)溫度分布見表8)。還原產(chǎn)物經(jīng)水淬冷卻后細(xì)磨、磁選，最后將金屬球團(tuán)的“鐵精粉”與富含硫的脈石或渣相分離，最后將收得的“鐵精粉”壓塊。所得產(chǎn)品分析結(jié)果見表9和表10，“鐵精粉” 中硫的重量百分含量在O. 026%，尾礦中硫的重量百分含量在O. 22%。本實(shí)例的檢測結(jié)果表明干球團(tuán)中的硫有67%進(jìn)入了氣相、11%進(jìn)入了鐵精粉、22%進(jìn)入了尾礦。因此，本發(fā)明對含碳球團(tuán)采用轉(zhuǎn)底爐直接還原是一種有效的工業(yè)化提鐵降硫方法。表I氧化鐵皮主要化學(xué)成分
權(quán)利要求
1.含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法，其特征在于，將重量份64 84份的氧化鐵皮、19 25份的蘭炭、4 10份的石灰石、9 11份的復(fù)合粘結(jié)劑混勻，經(jīng)壓球、干燥后， 布于轉(zhuǎn)底爐內(nèi)在1200 1400°C條件下還原，轉(zhuǎn)底爐內(nèi)氣氛為中性氣氛或弱還原性氣氛，還原時(shí)間為25 45min ；還原產(chǎn)物冷卻后，經(jīng)細(xì)磨、磁選將金屬顆粒與富含硫的脈石或渣相分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法，其特征在于，所述的氧化鐵皮是鋼材在鍛造和熱軋加工時(shí)產(chǎn)生的，粒度< 3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法，其特征在于，所述的蘭炭中固定碳> wt78%,灰分< IOwt%,揮發(fā)份< 8wt%, S^O. 50wt%,粒度< 2mm 的顆粒含量大于70wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法，其特征在于，所述的石灰石中CaO ^ 55wt% , SiO2 ^ 3wt% ,粒度< O. 074mm的顆粒含量大于70wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法，其特征在于所述的復(fù)合粘結(jié)劑中優(yōu)質(zhì)膨潤土含量30wt%，PVA含量70wt%，其中PVA的濃度5 7wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法，其特征在于，所述的干燥過程中烘干溫度< 200°C、烘干時(shí)間< 90min、干燥過程所用的廢氣溫度< 50°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)底爐布料厚度18 30mm、轉(zhuǎn)速25 45min/r、加熱方式為燃?xì)饧訜帷?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法，其特征在于，所述的磁選過程中的磁場強(qiáng)度為18000e。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐直接還原提鐵降硫的方法，按重量百分含量將64～84％的氧化鐵皮、19～25％的蘭炭、4～10％的石灰石、10％的復(fù)合粘結(jié)劑混勻，經(jīng)壓球、干燥后，在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)于1200～1400℃條件下還原，轉(zhuǎn)底爐內(nèi)氣氛為中性氣氛或弱還原性氣氛，還原時(shí)間為25～45min；還原產(chǎn)物經(jīng)冷卻后細(xì)磨、磁選，將金屬鐵顆粒與富含硫的脈石或渣相分離，最后將收得的鐵顆粒壓塊。工藝簡單、能耗相對較低；能去除含碳球團(tuán)中75％以上的硫，鐵顆粒的品位達(dá)到90％左右，減輕了后續(xù)冶煉過程的降硫負(fù)擔(dān)。
文檔編號C21B13/00GK102605129SQ20121010703
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者吳道洪, 李勝利 申請人:北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司