專利名稱：一種用高磷、高三氧化二鋁鐵礦粉冶煉鐵水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用高磷鐵礦粉、高三氧化二鋁鐵礦粉冶煉鐵水的方法，具體講是用聞憐鐵礦粉并且含聞二氧化二招鐵礦粉冶煉鐵水的方法。其中聞憐鐵礦粉中憐含量
(0.3%，三氧化二鋁彡3%。
背景技術(shù)：
近年來，隨著鋼鐵工業(yè)持續(xù)高速的增長，對鐵礦石的需求量越來越大，而且對鐵礦石的質(zhì)量也提出更高的要求。目前的高爐冶煉工藝，對入爐原料要求鐵品位要高，SiO2,Al2O3含量要低，磷、硫雜質(zhì)含量也要低。因為鐵品位高，SiO2含量低時，有利于提高高爐利用系數(shù)，多產(chǎn)鐵水；若入爐料Al2O3含量高，爐渣的Al2O3含量升高，會導(dǎo)致爐渣流動性變差，不利于渣鐵分離，也不利于爐渣脫硫；而對于磷的含量，更是要求盡可能要低，因為按常規(guī)的高爐生產(chǎn)工藝，原料中的磷在高爐的還原氣氛下，基本全部進入鐵水中，給后繼煉鋼工序造成很大困難。更為煩麻的是，因為常規(guī)高爐工藝生產(chǎn)的鐵水硅含量高，一般在0.4%-0.8%之間。煉鋼工序要想脫磷，首先需將鐵水中的Si脫除到0.2%以下，然后再進行脫磷(由于Si與氧的結(jié)合能力遠遠大于磷與氧的結(jié)合能力，所以硅比磷優(yōu)先氧化，形成的SiO2會大大降低渣的堿度，而為了減少脫磷劑用量、提高脫磷效率，必須預(yù)先將鐵水硅氧化到一定程度)，因此對后面煉鋼工序，要求鐵水的S1、磷含量要盡可能低。因此，對于Al2O3含量高、磷含量高的礦石，高爐基本上是少配用或是不配用。目前國內(nèi)外盡管有儲量巨大的Al2O3含量高、磷含量高的赤鐵礦，但因沒有合理可行的脫磷技術(shù)，未得到有效的開采利用。以往研究人員也開發(fā)了通過礦物加工而脫磷的技術(shù)，以合理利用這部份鐵礦石，這些技術(shù)主要如下:一是選礦法脫磷，選礦方法往往需要細磨礦石至磷礦物和鐵礦物完全解離，然后采用磁選法或浮選法進行分選。但高磷鐵礦石礦物組成比較復(fù)雜，磷礦物嵌布粒度較細，采用選礦方法脫磷存在以下問題:①脫磷率低；②由于細磨降低了球磨機的處理量,使磨礦成本明顯增加鐵損失量大。因此,傳統(tǒng)的選礦方法很難達到令人滿意的效果。二是化學(xué)法脫磷?；瘜W(xué)方法脫磷就是以硝酸、鹽酸或硫酸對礦石進行酸浸脫磷。該方法是一種較為有效的脫磷方法，而且礦石中磷礦物無須完全單體解離，只要暴露出來與浸出液接觸就可以達到降磷的目的。但化學(xué)方法脫磷耗酸量大、成本高，而且容易導(dǎo)致礦石中可溶性鐵礦物溶解，造成鐵的損失。三是微生物脫磷法。微生物脫磷主要是通過代謝產(chǎn)酸降低體系的PH值，使磷礦物溶解，同時代謝酸還會形成絡(luò)合物，從而促進磷礦物的溶解。但該法處理周期長，且目前正處于研究階段。因此，雖然目前在鐵礦石降磷方面取得了很大的進展，使高磷鐵礦石的磷含量得到一定程度的降低，但總的來說還存在著很多問題，要想通過礦物加工技術(shù)生產(chǎn)出磷含量完全能滿足常規(guī)冶煉工藝要求的鐵礦粉，目前還比較困難。國外澳大利亞為利用西澳磷含量高的赤鐵礦石，開發(fā)出了 Hismelt技術(shù)，該法同時將高磷(磷含量0.1%左右)鐵礦粉、煤粉和熱風(fēng)同時高速噴入熔池內(nèi)進行高溫反應(yīng)，因熔池內(nèi)氧化氣氛較常規(guī)豎爐煉鐵工藝要強，因此實現(xiàn)了低硅、低磷鐵水的生產(chǎn)。但該法工藝較復(fù)雜、投資高、爐襯侵蝕嚴(yán)重，目前未實現(xiàn)常期、穩(wěn)定的工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有高磷、高三氧化二鋁鐵礦粉冶煉鐵水的方法的上述不足，本發(fā)明提供一種高磷、高三氧化二鋁鐵礦粉冶煉鐵水的方法，該冶煉方法可用冶煉鐵水的豎爐工藝，具有鐵水生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)工藝簡單，鐵水Si含量、磷含量低的特點。本發(fā)明的構(gòu)思是:通過調(diào)整豎爐的操作制度，降低預(yù)還原段的高度小于3m，保證豎爐的透氣性；減少還原劑用量，降低鐵水溫度到1450°C以下，爐渣FeO含量大于1.5%，爐渣中氧化鈣與二氧化硅比值小于1.0,控制鐵礦粉團礦的預(yù)還原度，改變豎爐的還原氣氛，冶煉出低硅、低磷的鐵水。本聞憐、聞A1203鐵礦粉冶煉鐵水的方法包括下述依次的步驟:I鐵礦粉制團塊、II布料、III冶煉、IV出鐵，其特征是:所述的II布料是將制好的團塊與焦炭、石灰石、白云石混合后，一般加入容積小于IOOm3的煉鐵爐即豎爐；所述III冶煉是(通過調(diào)整豎爐的操作制度)控制鐵礦粉團塊的預(yù)還原度，改變豎爐的還原氣氛，將爐渣中FeO含量控制在
2.5%-8%，控制爐渣二元堿度為0.8-1.0,鐵水中硫含量控制在0.05%-0.3%，鐵水溫度控制在1450°C或1450°C以下，鐵水Si含量小于0.2%。無需實施爐外脫硅可直接實施爐外脫磷技術(shù)，最后冶煉出低硅、低磷的鐵水。本聞憐、聞二氧化_■招鐵礦粉冶煉鐵水的方法的步驟特征是:
I鐵礦粉制團
a將鐵礦粉經(jīng)破碎機破碎，粒徑不 大于3mm ；
聞憐、聞二氧化~■招鐵礦粉的要求:
TFe 彡 45% ； SiO2 ( 10% ； MgO ( 5% ；A1203 ( 3% ； P ^ 0.3% ； S ( 0.1% ；
上述均為質(zhì)量百分比。b根據(jù)炭與鐵礦粉中氧的比(摩爾比)1.2—1.0，進行測算出鐵礦粉與焦粉的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)比例。C根據(jù)算出的鐵礦粉與焦粉的質(zhì)量比例，加入粒徑不大于3mm的焦粉，鐵礦粉與焦粉混合；加入的質(zhì)量的百分比為10% 30%。(即焦粉為鐵礦粉與焦粉總量的百分?jǐn)?shù))
d加水，經(jīng)對棍機壓制成20 30mm的團塊； e將團塊烘干或自然風(fēng)干。(含水量小于2.0%)
II布料:
將制好的團塊與焦炭、石灰石、白云石混合后，加入豎爐中，上述四種原料的質(zhì)量比
為:
團塊 1000-1600 ；焦炭 500 700 ；
石灰石 100 300 ；白z 石 20 50 ;
III豎爐冶煉調(diào)整操作制度
鐵水溫度控制在1350°c 1450°C，鐵水中硅含量將降低到< 0.2%，鐵水磷含量控制在0.1%以下。IV 出鐵
經(jīng)豎爐冶煉，原料帶入的磷彡30%進入爐渣即可出鐵。
V 出渣
爐渣中Al2O3達17%以上，如實施例一中爐渣中Al2O3達23.74%，仍可正常出渣。通過調(diào)整爐渣中FeO含量、控制爐渣二元堿度以及鐵水中硫含量可實現(xiàn)對鐵水硅含量的控制以及鐵水中磷含量的控制。利用本發(fā)明的冶煉方法處理高磷、高Al2O3鐵礦粉，因爐渣中FeO含量較常規(guī)豎爐工藝煉鐵時的爐渣要高，爐渣具有一定的降硅、脫磷能力，因此鐵水的硅含量要比常規(guī)豎爐工藝低，一部分磷進入爐渣，從而降低了鐵水的磷含量；同時因為渣中FeO含量高，爐渣流動性好，因此可將爐渣中的Al2O3上限放寬到17%以上。另外爐渣二元堿度低，爐渣脫硫能力差，導(dǎo)致鐵水中硫含量相對較高，反而有利于改善鐵水流動性，這就可以將鐵水溫度控制在較低水平，也有利于降低鐵水Si含量。因此本方法特別適用于處理高磷、高Al2O3鐵礦粉或是其它含鐵原料。另外對常規(guī)磷含量、常規(guī)Al2O3含量的鐵礦粉或是其它含鐵原料，采用本方法，也有利于降低鐵水中的磷含量。用本發(fā)明的冶煉方法處理高磷、高Al2O3鐵礦粉的有益效果:(I)保持爐渣中較高的FeO含量，提高爐渣的氧化能力，可在一定程度上解決常規(guī)豎爐工藝遇到的鐵水硅含量高、磷含量高的技術(shù)難題；(2)爐渣FeO含量高，爐渣流動性改善，鐵水硫含量高，鐵水流動性改善，這樣可實施高Al2O3爐渣冶煉，還能促證爐渣的流動性，解決了常規(guī)豎爐工藝煉鐵時不能冶煉高Al2O3爐渣的難題；(3)本發(fā)明提供的冶煉方法適用于處理高磷、高Al2O3鐵礦粉或是其它高磷、高Al2O3的含鐵除塵灰等以往認(rèn)為難以利用的廢棄物。(4)本發(fā)明的冶煉方法也適用于常用規(guī)磷含量、常規(guī)Al2O3含量的鐵礦粉以及其它含鐵原料冶煉低磷鐵水。
具體實施例方式下面通過實施例來進一步說明本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的具體實施方式
不局限于以下實施例。 基準(zhǔn)實施例1
本實施例使用高磷、高Al2O3鐵礦粉，采用常規(guī)豎爐工藝生產(chǎn)鐵水。本實施例的具體步驟如下:
(1)鐵礦粉制團:
高磷、高Al2O3鐵礦粉，經(jīng)破碎機破至_3mm，再加入15%焦粉，經(jīng)對輥機壓制成20_30mm的團塊。高磷和高Al2O3鐵礦粉中，TFe、Fe。、Si02、Al2O3' Ca。、MgO、P、S的重量百分比為:TFe 62.3% ； FeO 28.193 SiO2 5.1% ；CaO 0.6% ；MgO 0.5% ； Al2O3 2.2% ；P
0.08% ； S 0.027% ；
(2)爐料結(jié)構(gòu)及布料:
將制好的團塊與焦炭、石灰石、白云石混合后，加入豎爐中:
團塊1538kg焦炭880kg;
石灰石256kg;白云石58kg。(3)控制操作制度
通過調(diào)整操作制度，將鐵水溫度控制在1480°C，爐渣中FeO含量控制在0.9%，控制爐渣二元堿度為1.15，鐵水中硫含量控制在0.03%。
(4)出鐵
在上述工藝制度下，鐵水中Si含量為0.45%以下，鐵水磷含量在0.147%，爐渣中磷含量為痕量，原料帶入的磷最后全部進入鐵水中。爐渣中Al2O3含量相當(dāng)高，為20.42%，爐渣流動性很差。為便于進一步的比較，表I列出爐渣和鐵水的主要指標(biāo)。表I鐵水和爐渣主要指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種用高磷、高三氧化二鋁鐵礦粉冶煉鐵水的方法，它包括下述依次的步驟:I鐵礦粉制團塊、II布料、III冶煉、IV出鐵，其特征是:所述的II布料是將制好的團塊與焦炭、石灰石、白云石混合后，加入煉鐵爐；所述III冶煉是控制鐵礦粉團塊的預(yù)還原度，改變豎爐的還原氣氛，將爐渣中FeO含量控制在2.5%-8%，控制爐渣二元堿度為0.8—1.0，鐵水中硫含量控制在0.05%—0.3%，鐵水溫度控制在1450°C或1450°C以下，鐵水Si含量為0.2%或小于0.2%ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高磷、高Al2O3鐵礦粉冶煉鐵水的方法，其步驟特征是: I鐵礦粉制團: 高磷、高Al2O3鐵礦粉經(jīng)破碎機破至_3mm，再加入10% — 30%的焦粉，經(jīng)對輥機壓制成20-30 mm的團塊； 高磷、高A1203鐵礦粉中TFe、Si02、Al203、Ca0與MgO的重量百分比為:TFe 彡 45% ； SiO2 ( 10% ； MgO ( 5% ；A1203 ( 3% ； P ^ 0.3% ； S ( 0.1% ； II布料: 根據(jù)團塊中焦粉的比例，布料時再加入焦炭、石灰石和白云石； III調(diào)整操作制度 通過調(diào)整操 作制度，控制團塊的預(yù)還原度，將爐渣中FeO含量控制在2.5% — 8%，控制爐渣二元堿度為0.8—1.0,鐵水硅含量0.2%或0.2%以下，鐵水中硫含量控制在0.05%—0.3%，鐵水溫度控制在1450°C或1450°C以下，鐵水磷含量控制在0.1%以下； IV出鐵 通過上述工藝制度的調(diào)整，原料帶入的磷30%以上進入爐渣； V出渣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用高磷、高三氧化二鋁鐵礦粉冶煉鐵水的方法，它包括下述依次的步驟Ⅰ鐵礦粉制團塊、Ⅱ布料、Ⅲ冶煉、Ⅳ出鐵，其特征是所述的Ⅱ布料是將制好的團塊與焦炭、石灰石、白云石混合后，加入煉鐵爐；所述Ⅲ冶煉是控制鐵礦粉團塊的預(yù)還原度，改變豎爐的還原氣氛，將爐渣中FeO含量控制在2.5%-8%，控制爐渣二元堿度為0.8—1.0，鐵水中硫含量控制在0.05%—0.3%，鐵水溫度控制在1450℃或1450℃以下，鐵水Si含量為0.2%或小于0.2%。本發(fā)明的冶煉鐵水的方法鐵水生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)工藝簡單，鐵水Si含量、磷含量低。
文檔編號C21B11/02GK103194558SQ20131011928
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月9日
發(fā)明者張華 , 范建軍, 蔡湄夏, 賀淑珍, 趙建偉, 史永林 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司