專(zhuān)利名稱(chēng)：一種赤泥海綿鐵質(zhì)煉鋼冷卻劑的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種赤泥海綿鐵質(zhì)煉鋼冷卻劑的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
煉鋼工序往往會(huì)添加一部分冷卻劑來(lái)平衡富余熱量，目前煉鋼主要采用燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦作為冷卻劑，為了進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，有的煉鋼廠會(huì)使用一部分赤泥壓塊作為冷卻劑使用。赤泥壓塊，一般采用含鐵量較高的拜耳法赤泥或者經(jīng)過(guò)分選的高鐵赤泥作為原料，經(jīng)晾曬、混合、壓球、烘干制得成品赤泥壓塊。赤泥壓塊作為煉鋼冷卻劑使用主要會(huì)對(duì)煉鋼系統(tǒng)產(chǎn)生以下三方面的不利影響。 I、拜耳法赤泥和高鐵赤泥都含有一定量的堿金屬，其N(xiāo)a2O質(zhì)量百分比一般為29TlO%，經(jīng)200°C 400°C烘干后，無(wú)法將赤泥中的堿金屬脫除，堿金屬隨赤泥進(jìn)入煉鋼工序后，會(huì)對(duì)煉鋼設(shè)備廣生喊咅。2、赤泥壓塊生產(chǎn)過(guò)程中雖然添加了一定量的粘結(jié)劑用于提高赤泥壓塊的抗壓強(qiáng)度，但最終的成品赤泥壓塊抗壓強(qiáng)度依然較差，經(jīng)長(zhǎng)途運(yùn)輸和高壓打料后，碎料及粉料較多，由此導(dǎo)致利用率低，從而降低其冷卻效果和金屬收得率。3、赤泥壓塊生產(chǎn)過(guò)程中一般會(huì)添加39Tll%粘結(jié)劑用于提高赤泥壓塊的抗壓強(qiáng)度，但這樣做的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致赤泥壓塊的TFe含量降低、雜質(zhì)含量增加，進(jìn)而導(dǎo)致煉鋼工序熱能綜合利用效率降低。因此，需要提出一種質(zhì)量?jī)?yōu)越的赤泥質(zhì)煉鋼冷卻劑的生產(chǎn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述不利影響，本發(fā)明提供了一種設(shè)計(jì)合理、價(jià)格低廉、性能優(yōu)越的赤泥海綿鐵質(zhì)煉鋼冷卻劑的生產(chǎn)方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的赤泥海綿鐵質(zhì)煉鋼冷卻劑的生產(chǎn)步驟包括I、將高鐵赤泥進(jìn)行烘干、破碎處理，得到赤泥散料。由于高鐵赤泥含水量太大(一般為259Γ409Ο，需進(jìn)行烘干處理方能進(jìn)入下道工序使用。2、將處理好的赤泥散料與還原劑按一定比例混合，得到混合料。3、混合料經(jīng)壓球或造球、烘干后得到生球。4、生球進(jìn)轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行直接還原得到赤泥海綿鐵。其中步驟I中所述的高鐵赤泥為拜耳法氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)分選技術(shù)產(chǎn)生的殘?jiān)?，其組份及含量比例包括TFe 35% 42%、Al2O3 8% 20%、SiO2 4% 15%和Na2O 2% 10%，所述的高鐵赤泥中粒度小于74 μ m的部分> 80%。其中所述步驟I中，赤泥烘干熱源可以為鋼鐵廠廢棄不用的低溫?zé)嵩?，熱源溫?00 0C 400。。。
其中所述步驟I中，赤泥烘干采用通用烘干機(jī)烘干，也可以采用其他方法烘干，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選用。其中所述步驟I中，赤泥烘干后水分彡12%。其中所述步驟I中，赤泥采用球磨機(jī)或雷蒙磨進(jìn)行破碎，或者其他方式對(duì)赤泥進(jìn)行破碎，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選用。其中所述步驟2中，還原劑選用低S煤粉，低S煤粉中粒度小于74μπι的部分^ 90%, S含量小于O. 5%。低S煤粉米用球磨機(jī)或雷蒙磨進(jìn)行破碎,或者其他方式對(duì)赤泥進(jìn) 行破碎，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選用。優(yōu)選的，赤泥和還原劑的配比應(yīng)滿足如下關(guān)系添加還原劑是為了赤泥中的氧化鐵還原成金屬鐵，配料時(shí)要求赤泥中氧化鐵的氧含量與還原劑中碳含量比為O. 8^1. I (摩爾百分比)。其中所述步驟2中，還原劑的水分彡12%。其中所述步驟2中，混合料的水分為7°/Γ 2%。其中所述步驟3中，混合料采用對(duì)輥壓球機(jī)壓球或者造球盤(pán)造球，球徑為20mm 50mmo其中所述步驟3中，烘干工序采用鏈蓖機(jī)，烘干熱源來(lái)自本方法產(chǎn)生的200°C 900°C的預(yù)熱空氣，烘干時(shí)間為12 30分鐘，烘干后的生球溫度為50°C 700°C，烘干后的生球水份小于4%。其中所述步驟4中，直接還原的溫度為1250°C 1350°C，還原時(shí)間20mirT60min。生球通過(guò)直接還原，赤泥中的氧化鐵大部分被還原成金屬鐵；赤泥中90%以上的堿金屬氧化物還原后氣化被轉(zhuǎn)底爐煙氣帶走；同時(shí)因?yàn)橛辛髓F顆粒的還原長(zhǎng)大過(guò)程，顆粒間的粘結(jié)效果增強(qiáng)，所得赤泥海綿鐵的抗壓強(qiáng)度可以滿足煉鋼實(shí)際生產(chǎn)需要。其中所述步驟4中，赤泥海綿鐵性能指標(biāo)TFe > 50%、Na2O < O. 50%、S < O. 10%，顆粒尺寸10mnT50mm,抗壓強(qiáng)度> 2000N/球。本發(fā)明提供的赤泥海綿鐵質(zhì)煉鋼冷卻劑的生產(chǎn)方法具有設(shè)計(jì)合理、生產(chǎn)成本低、含鐵量高、抗壓強(qiáng)度高等特性，可以完全代替球團(tuán)礦、燒結(jié)礦、塊礦作為煉鋼冷卻劑使用。赤泥海綿鐵用于煉鋼冷卻劑使用后，因其鐵基本上是金屬鐵，與球團(tuán)礦、燒結(jié)礦、塊礦相比，煉鋼爐溫降小，吹損少；赤泥海綿鐵中豐富的Al2O3成分還可以作為調(diào)渣使用，從而減少調(diào)渣劑的用量和煉鋼渣的產(chǎn)量，為煉鋼工序帶來(lái)明顯效益。


圖I :本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例中高鐵赤泥為拜耳法氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的殘?jiān)?，粒度小?4 μ m的部分彡80%。還原劑選用低S煤粉，低S煤粉中粒度小于74 μ m的部分彡90%, S含量小于O. 5%。高鐵赤泥和低S煤粉采用球磨機(jī)或雷蒙磨進(jìn)行破碎，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選用。實(shí)施例I :
采用TFe 35. 2%、Al2O3 16. 56%、SiO2 9. 27%、Na2O 7. 46% 的高鐵赤泥，與成分為Af 12. 17%、Vf9. 52%、固定C 82. 03%、S O. 39的、水10%煤粉按照質(zhì)量百分比88:12進(jìn)行混合，混合料水份控制在9%左右,采用高壓壓球機(jī)制得長(zhǎng)寬高為20mm—30mm-40mm的枕頭狀生球；生球在鏈蓖烘干機(jī)中烘干15min 20min，將水份脫至4%以下；然后至入轉(zhuǎn)底爐中還原，在 1250°C下還原 40min 60min，得至Ij TFe 51. 89%、Al2O3 25. 98%、SiO2 15. 77%、Na2O
O.42%、S O. 075%、抗壓強(qiáng)度2046N/球的赤泥海綿鐵。具體工藝請(qǐng)參見(jiàn)圖I。I噸鋼水中可添加此赤泥海綿鐵40kg，可減少造渣劑用量2kg，可降低噸鋼生產(chǎn)成本10. 76元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。實(shí)施例2
采用TFe 38. 4%、Al2O3 12. 64%、SiO2 5. 36%、Na2O 4. 62% 的高鐵赤泥，與成分為AfI2. 17%、Vf9. 52%、固定C 82. 03%、S O. 39、水5%的煤粉按照質(zhì)量百分比87:13進(jìn)行混合，混合料水份控制在9%左右，采用圓盤(pán)造球機(jī)制得直徑20mnT40mm生球；生球在鏈蓖烘干機(jī)中烘干12min 20min,將水份脫至4%以下；然后至入轉(zhuǎn)底爐中還原，在1300°C下還原30min 50min，得到 TFe 58. 96%、Al2O3 19. 23%、SiO2 9. 21%、Na2O O. 32%、S O. 080%、抗壓強(qiáng)度2126N/球赤泥海綿鐵。I噸鋼水中可添加此赤泥海綿鐵35kg，可減少造渣劑用量2kg，可降低噸鋼生產(chǎn)成本14. 56元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。實(shí)例3 采用TFe 41. 6%、Al2O3 8. 97%、SiO2 4. 62%、Na2O 2. 35% 的高鐵赤泥，與成分為 Af
11.72%、Vf 10. 09%、固定C 77. 01%、S O. 41、水7%的焦粉按照質(zhì)量百分比86:14進(jìn)行混合，混合料水份控制在7%左右,采用高壓壓球機(jī)制得長(zhǎng)寬高為20mm—30mm-40mm的枕頭狀生球；生球在鏈蓖烘干機(jī)中熱風(fēng)烘干20min 30min，將水份脫至4%以下；然后至入轉(zhuǎn)底爐中還原，在 1350°C下還原 20min 40min，得至Ij TFe 65. 54%、Al2O3 14. 23%、SiO2 8. 64%、Na2O
O.19%、S O. 091%、抗壓強(qiáng)度2437N/球赤泥海綿鐵。I噸鋼水中可添加此赤泥海綿鐵30kg，可減少造渣劑用量2kg，可降低噸鋼生產(chǎn)成本18. 36元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。實(shí)例4 采用TFe 41. 6%,Al2O3 19. 64%、SiO2 14. 61%,Na2O 9. 65% 的高鐵赤泥，與成分為 Af
11.72%,Vf 10. 09%、固定C 77. 01%,S O. 41、水12%的焦粉按照質(zhì)量百分比86:14進(jìn)行混合，混合料水份控制在11. 5%左右,采用高壓壓球機(jī)制得長(zhǎng)寬高為30mm—40mm一50mm的枕頭狀生球；生球在鏈蓖烘干機(jī)中熱風(fēng)烘干15min 30min，將水份脫至4%以下；然后至入轉(zhuǎn)底爐中還原，在 1350°C下還原 20min 60min，得到 TFe 51. 11%,Al2O3 24. 13%、SiO2 19. 15%、Na2O O. 46%、S O. 089%、抗壓強(qiáng)度2156N/球赤泥海綿鐵。I噸鋼水中可添加此赤泥海綿鐵40kg，可減少造渣劑用量2kg，可降低噸鋼生產(chǎn)成本4. 22元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
權(quán)利要求
1.一種赤泥海綿鐵質(zhì)煉鋼冷卻劑的生產(chǎn)方法，該方法包括 1)將高鐵赤泥進(jìn)行烘干、破碎處理，得到赤泥散料； 2)將處理好的赤泥散料與還原劑混合，得到混合料； 3)混合料經(jīng)壓球或造球，后經(jīng)烘干后得到生球； 4)生球進(jìn)轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行直接還原得到赤泥海綿鐵； 所述的高鐵赤泥按重量百分比包括TFe 35% 42%，Al2O3 8% 20%，Si024% 15%和Na2O 2% 10%，且高鐵赤泥中粒度小于74 μ m的部分重量占比不小于80% ； 所述的高鐵赤泥烘干后水分< 12% ； 所述還原劑包括低S煤粉，低S煤粉中粒度小于74 μ m的部分彡90%, S含量小于O. 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的高鐵赤泥中氧化鐵的氧含量與還原劑中碳含量的摩爾百分比為O. 8^1. I。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述還原劑的水分含量不高于12%，混合料的水分含量為7% 12%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述混合料采用對(duì)輥壓球機(jī)壓球或者造球盤(pán)造球，球徑為20mm 50mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟3)中的烘干過(guò)程采用鏈蓖機(jī)，使用200°C 900°C的預(yù)熱空氣作為熱源，烘干時(shí)間為12 30分鐘，烘干后的生球水份小于4% ο
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟4)中還原溫度為1250°C 1350°C，還原時(shí)間為 20mirT60min。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 6任一方法制備的赤泥海綿鐵質(zhì)煉鋼冷卻劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種赤泥海綿鐵質(zhì)煉鋼冷卻劑的生產(chǎn)方法，其通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)拜耳法氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的高鐵赤泥經(jīng)烘干、破碎，得到赤泥散料；赤泥散料與低硫煤粉經(jīng)混合、壓球或造球、烘干工序，得到生球；生球進(jìn)轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行直接還原得到赤泥海綿鐵。該工藝具有設(shè)計(jì)合理、產(chǎn)品價(jià)格低、性能優(yōu)越等特性，可以完全代替球團(tuán)礦、燒結(jié)礦、塊礦作為煉鋼冷卻劑使用，為煉鋼工序帶來(lái)明顯效益。
文檔編號(hào)C21C5/00GK102912067SQ20121041424
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者李建云, 陳良, 曾暉, 鞏國(guó)志, 鄭春玉, 陳偉, 杜春峰, 王延平 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司