專利名稱：一種高密度金屬化球團(tuán)的還原方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高密度金屬化球團(tuán)的還原方法。
背景技術(shù)：
目前中國(guó)年還原鐵(海綿鐵、金屬化球團(tuán))總量在50萬噸左右，占世界總產(chǎn)量的
O.8%不到。中國(guó)的煤基直接還原的生產(chǎn)工藝主要是采用煤基隧道窯罐式法，也有少量的煤基回轉(zhuǎn)窯法和煤基豎爐法，其中只有煤基隧道窯罐式法工藝比較穩(wěn)定、成熟，項(xiàng)目分布相對(duì)比較普遍。煤基隧道窯罐式法具有投資大，占地面積大的問題，還必須采用價(jià)格昂貴的耐火 罐；由于工藝落后造成能耗高、還原時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)力消耗高，產(chǎn)品需要進(jìn)行冷壓成3. 8t/m3的鐵礦，仍然產(chǎn)品質(zhì)量較差，造成生產(chǎn)成本高、銷路不暢等問題。煤基回轉(zhuǎn)窯法生產(chǎn)的金屬化球團(tuán)，非常適合冶煉優(yōu)質(zhì)鋼的需要，因?yàn)槠渖a(chǎn)線很少，產(chǎn)量自然很少，但因其密度只有I. 8 2. Ot/m3左右，煉鋼應(yīng)用時(shí)，添加量得到限制。我國(guó)盡管是世界上鋼產(chǎn)量第一大國(guó)，可直接還原鐵有大量的缺口，不得不進(jìn)口直接還原鐵；傳統(tǒng)的直接還原鐵也無法滿足鋼廠優(yōu)質(zhì)鋼材的冶煉，采用這種低品質(zhì)的還原鐵冶煉也造成鋼水收得率低，體現(xiàn)不出人工冶煉“廢鋼”的優(yōu)勢(shì)。冶煉鋼鐵的液態(tài)渣密度為2. 5 2. 7 t/m3左右，因此需要的還原鐵，其密度最好是能遠(yuǎn)大于2. 5 2. 7t/m3，而傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的海綿鐵單塊或單顆粒的密度密度為I. 8-2. Ot/m3 ;單顆粒的密度金屬化球團(tuán)為I. 8-1. 9 t/m3，均不能達(dá)到要求，冶煉需要的還原鐵除了粒度均勻，無粉末外，最好密度大于4. Ot/m3,生產(chǎn)出高密度、高品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)“廢鋼”產(chǎn)品，有利于提聞鋼水收得率。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的還原鐵產(chǎn)品產(chǎn)量低、質(zhì)較差、密度較低等問題，本發(fā)明提供一種高密度金屬化球團(tuán)的還原方法，制備出密度在3. 8^4. 2 t/m3之間的高密度金屬化球團(tuán)產(chǎn)品，本發(fā)明的方法按以下步驟進(jìn)行
(1)將待還原的高品位鐵礦粉或鐵鱗(氧化鐵皮)加工到160 200目，與內(nèi)配碳粉及粘結(jié)劑均勻混合，混合鐵物料按重量百分比為鐵礦粉或鐵鱗91. 5 94. 6%，內(nèi)配碳粉
5.0 8· 0%，粘結(jié)劑O. 4 0· 5% ;然后噴水造成C 12 16mm的混合物料球團(tuán)；
(2)將壓制成型后的混合物料球團(tuán)與還原劑混合制成待還原物料；還原劑與球團(tuán)按質(zhì)量百分比為還原劑25 30%，混合物料球團(tuán)70 75% ；
(3)將待還原物料裝入還原容器中再放入還原窯爐內(nèi)，或者將待還原物料直接放入還原窯爐內(nèi)，在溫度為122(T1260°C條件下進(jìn)行還原反應(yīng)，還原時(shí)間為6 8h ；
(4)在反應(yīng)完畢窯車內(nèi)的物料自然冷卻到2000C后，將料盆里的物料取出，采用干式磁選機(jī)將還原劑尾粉和金屬化球團(tuán)分離，金屬化球團(tuán)再進(jìn)行表面打磨、清刷，獲得密度為
3.8^4. 2t/m3的高密度金屬化球團(tuán)產(chǎn)品。
所述的高品位鐵礦粉的鐵品位TFe≥66. 0%。所述內(nèi)配碳粉為無煙煤粉或煙煤粉，其中無煙煤粉的成分按質(zhì)量百分比為固定碳≥73. 5%，灰分≤8%，揮發(fā)分≤18%，S≤O. 5% ;細(xì)度-120目，煙煤粉的成分按質(zhì)量百分比為固定碳≥56%，灰分≤8%，揮發(fā)分≤36%，S≤O. 5% ;細(xì)度-120目。所述的還原劑為還原煤和脫硫劑的混合物，按質(zhì)量百分比還原煤為85-90%，脫硫劑 10-15%。所述還原劑的指標(biāo)為按照質(zhì)量百分比固定碳≥58. 0%，灰分≤ 20. 0%，揮發(fā)分≤21. 5%，S≤O. 5% ;灰渣熔點(diǎn)≥1250°C，細(xì)度≤8. O _。所述脫硫劑為石灰粉或石灰石粉。所述粘結(jié)劑為腐植酸鈉。本發(fā)明反應(yīng)式為
Fe203+3C0=2 Fe+ 3C02Fe203+3H2= 2Fe+3H20Fe304+4C0=3 Fe+ 4C02Fe304+2H2= 3Fe+2H20o本發(fā)明提供一種生產(chǎn)高密度金屬化球團(tuán)的還原方法，將待還原鐵礦粉、內(nèi)配碳粉和粘結(jié)劑混合造球，球團(tuán)再加入還原劑，然后在還原窯爐中經(jīng)過1220°C 1260°C的溫度下進(jìn)行還原，通過內(nèi)配碳的加速作用，使還原反應(yīng)加快進(jìn)行，制取高密度金屬化球團(tuán)產(chǎn)品。本發(fā)明的方法不改變?cè)械母G爐還原操作，無需將還原鐵(海綿鐵)破碎在冷壓塊，能夠降低生產(chǎn)成本，節(jié)省能源消耗，煉鋼應(yīng)用方便，生產(chǎn)過程穩(wěn)定，且金屬化率也有提高，本發(fā)明的方法具有良好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例中選用的還原容器為料盆。本發(fā)明實(shí)施例中采用料盆的布料厚度彡100mm。本發(fā)明實(shí)施例中還原完成后還原劑煤粉的消耗量為22(T300kg/t還原鐵。實(shí)施例I
一種高密度金屬化球團(tuán)的還原方法按以下步驟進(jìn)行
(1)將待還原的高品位鐵礦粉加工到160目 200目，與內(nèi)配碳粉及有機(jī)粘結(jié)劑均勻混合，混合鐵物料按重量百分比鐵礦粉或鐵鱗91. 5%、內(nèi)配碳粉8. 0%，粘結(jié)劑O. 5% ;然后噴水造成0 12 16mm的球團(tuán)；
(2)將壓制成型后的混合物料球團(tuán)與還原劑煤粉混合制成待還原物料；還原劑與球團(tuán)的質(zhì)量比為30 70 ；
(3)將待還原物料裝入還原容器中再放入還原窯爐內(nèi)，或者將待還原物料直接放入還原窯爐內(nèi)，在溫度為1235±5°C條件下進(jìn)行還原反應(yīng)，還原時(shí)間為7. 6h；
(4)反應(yīng)完畢窯車內(nèi)的物料在自然冷卻到200°C左右后，將料盆里的物料取出，采用干式磁選機(jī)將還原劑尾粉和金屬球團(tuán)分離，金屬化球團(tuán)再進(jìn)行表面打磨、清刷，獲得密度
3.8t/m3的高密度金屬化球團(tuán)產(chǎn)品。所述待還原的高品位鐵礦粉為磁鐵礦粉,其品位為TFe=66. 12%。
所述內(nèi)配碳粉為無煙煤粉，其中無煙煤粉的指標(biāo)為按質(zhì)量百分比固定碳73. 5%，灰分8%，揮發(fā)分18%，S O. 5% ;細(xì)度-120目。所述的還原劑為還原煤和脫硫劑的混合物，還原煤與脫硫劑的質(zhì)量比為90 :10。還原煤指標(biāo)為
權(quán)利要求
1.一種高密度金屬化球團(tuán)的還原方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行 (1)將待還原的高品位鐵礦粉或鐵鱗加工到160 200目，與內(nèi)配碳粉及粘結(jié)劑均勻混合，混合鐵物料按重量百分比為鐵礦粉或鐵鱗91. 5 94. 6%，內(nèi)配碳粉5. (Γ8. 0%，粘結(jié)劑O.4"O. 5% ;然后噴水造成C 12 16mm的混合物料球團(tuán)； (2)將壓制成型后的混合物料球團(tuán)與還原劑混合制成待還原物料；還原劑與球團(tuán)按質(zhì)量百分比為還原劑25 30%，混合物料球團(tuán)70 75% ； (3)將待還原物料裝入還原容器中再放入還原窯爐內(nèi)，或者將待還原物料直接放入還原窯爐內(nèi)，在溫度為122(T1260°C條件下進(jìn)行還原反應(yīng)，還原時(shí)間為6 8h ； (4)在反應(yīng)完畢窯車內(nèi)的物料自然冷卻到2000C后，將料盆里的物料取出，采用干式磁選機(jī)將還原劑尾粉和金屬化球團(tuán)分離，金屬化球團(tuán)再進(jìn)行表面打磨、清刷，獲得密度為3. 8^4. 2t/m3的高密度金屬化球團(tuán)產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高密度金屬化球團(tuán)的還原方法，其特征在于所述的高品位鐵礦粉的鐵品位TFe≥66. 0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高密度金屬化球團(tuán)的還原方法，其特征在于所述內(nèi)配碳粉為無煙煤粉或煙煤粉，其中無煙煤粉的成分按質(zhì)量百分比為固定碳> 73. 5%，灰分≤8%，揮發(fā)分≤18%，S≤O. 5% ;細(xì)度-120目，煙煤粉的成分按質(zhì)量百分比為固定碳≥56%，灰分≤8%，揮發(fā)分≤36% ,S^O. 5% ;細(xì)度-120目。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高密度金屬化球團(tuán)的還原方法，其特征在于所述的還原劑為還原煤和脫硫劑的混合物，按質(zhì)量百分比還原煤為85 90%，脫硫劑10 15%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高密度金屬化球團(tuán)的還原方法，其特征在于所述脫硫劑為石灰粉或石灰石粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高密度金屬化球團(tuán)的還原方法，其特征在于所述粘結(jié)劑為腐植酸鈉。
全文摘要
一種高密度金屬化球團(tuán)的還原方法，屬冶金技術(shù)領(lǐng)域。按以下步驟進(jìn)行(1)將待還原鐵礦粉、內(nèi)配碳粉和粘結(jié)劑按比例混合均勻制成球團(tuán)；(2)將球團(tuán)與還原劑按比例混合制成待還原物料；(3)將待還原物料裝入還原容器中再放入還原窯爐內(nèi)，在溫度為1220~1260℃條件下進(jìn)行還原反應(yīng)6~8h，(4)反應(yīng)完畢窯車內(nèi)的物料在自然冷卻到200℃后將還原劑尾粉和金屬球團(tuán)分離，再進(jìn)行表面打磨、清刷，獲得密度3.8~4.2t/m3的高密度金屬化球團(tuán)產(chǎn)品。本發(fā)明的方法不改變?cè)械母G爐還原操作，無需將還原鐵破碎在冷壓塊，能夠降低生產(chǎn)成本，節(jié)省能源消耗，煉鋼應(yīng)用方便，生產(chǎn)過程穩(wěn)定，且金屬化率也有提高，本發(fā)明的方法具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C22B1/243GK102936653SQ20121047964
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者陶立群, 唐竹勝 申請(qǐng)人:沈陽博聯(lián)特熔融還原科技有限公司