專利名稱：一種提高轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵品質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵品質(zhì)的方法，屬于鋼鐵冶煉技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
直接還原煉鐵技術(shù)，是指鐵礦石在低于熔化溫度之下，還原成海綿鐵 的生產(chǎn)過程，它是未來煉鐵技術(shù)的發(fā)展方向，也是國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)和重 點(diǎn)支持的重大技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目之一。按照所使用的還原劑分類，可以將直接 還原煉鐵技術(shù)分為氣體作為還原劑的氣基法，以及以煤作為還原劑的煤基
法兩大類。目前世界上超過80%的直接還原鐵，都是由氣基直接還原工藝所 生產(chǎn)的，煤基還原鐵的產(chǎn)量不到20%。氣基直接還原工藝比較成熟，適合在 富產(chǎn)天然氣的國家和地區(qū)使用，煤基直接還原工藝發(fā)展相對(duì)滯后，適合在 缺乏天然氣，而煤炭儲(chǔ)量豐富的國家和地區(qū)使用。中國天然氣資源比較匱 乏，因此以天然氣作為還原劑的氣基直接還原工藝不適合在中國推廣使用， 而應(yīng)該結(jié)合我國的資源特點(diǎn)，開發(fā)利用具有自身特色的煤基直接還原鐵工 藝。
轉(zhuǎn)底爐技術(shù)最早起源于加拿大和美國，已經(jīng)具有近30年的穩(wěn)定運(yùn)行經(jīng) 歷。它的工藝過程是將鐵礦或其他含鐵原料的混合物、固態(tài)還原劑、粘結(jié) 劑和水在造球設(shè)備或壓球設(shè)備中制成9 15皿的含碳球團(tuán)，然后送入轉(zhuǎn)底 爐，在1350 1400。C的還原性氣氛下，焙燒15 30min，生產(chǎn)出金屬化率 >85%的直接還原鐵。在眾多的煤基直接還原煉鐵工藝當(dāng)中，轉(zhuǎn)底爐技術(shù)以 其投資少，成本低，以及原料適應(yīng)性廣的特點(diǎn)而倍受關(guān)注。與其它直接還 原工藝相比，轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝的優(yōu)點(diǎn)是還原溫度要高200 300°C，還 原時(shí)間短80%以上，投資和生產(chǎn)成本低20 40%;缺點(diǎn)是由于需要添加部
3份粘結(jié)劑，以及需要內(nèi)配20 30%的煤粉，轉(zhuǎn)底爐工藝直接還原鐵產(chǎn)品的 TFe—般比其它工藝要低10 15個(gè)百分點(diǎn)，Si02要高2 3個(gè)百分點(diǎn)，S含 量要高0.08 0. 12個(gè)百分點(diǎn)，密度輕20 30%。這樣就造成轉(zhuǎn)底爐直接還 原鐵由于品位低、脈石和硫含量高，以及密度較低，而難以直接用于后序 的轉(zhuǎn)爐和電爐煉鋼，這也在很大程度上影響了轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝的研發(fā) 和推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為克服轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵因其TFe低，Si02高，S含量高等問題，從而 難以直接進(jìn)行煉鋼生產(chǎn)等不足，本發(fā)明提供一種提高轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵品 質(zhì)的方法，以提高其TFe含量，降低Si02含量和S含量，滿足煉鋼生產(chǎn)要 求。
針對(duì)轉(zhuǎn)底爐還原溫度高，直接還原鐵的結(jié)晶粒度大，易于選別以及直 接還原鐵滲碳比較充分，抗氧化性較好等特點(diǎn)，本發(fā)明通過下列技術(shù)方案 實(shí)現(xiàn) 一種提高轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵品質(zhì)的方法，其特征在于經(jīng)過下列工藝 步驟
A、 將轉(zhuǎn)底爐直接還原的鐵破碎、細(xì)磨至2mm以下的細(xì)粉，其中-200目 的比例達(dá)到20. 00 35. 00%;
B、 在磁場強(qiáng)度為110 160kA/m的條件下，對(duì)A步驟破碎、細(xì)磨的還 原鐵進(jìn)行磁選，選出鐵粉及脈石，解離出的脈石拋棄，得到高質(zhì)量的鐵粉;
C、 將磁選出的鐵粉經(jīng)過濾、干燥后，壓制成密度大于4t/m3的直接還 原鐵產(chǎn)品，即可直接入爐煉鋼。
所述A步驟的破碎、細(xì)磨均采用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)破碎設(shè)備完成。 所述B步驟的磁選采用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)XCT①1000X2400磁選機(jī)進(jìn)行 磁選。
所述C步驟的過濾采用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)ZPG-100盤式真空過濾機(jī)進(jìn)行 脫水。
所述C步驟的干燥是在①2000m圓筒干燥機(jī)上完成的，干燥溫度為205 305°C，千燥后直接還原鐵粉的水分含量為0 0. 1%。
所述C步驟的壓制采用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)Y83-315SY壓塊機(jī)將鐵粉壓制 成塊的。
本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果采用上述方案，不但可以除去轉(zhuǎn)底爐直 接還原鐵中夾雜的殘?zhí)己突曳?，還可以脫除大部分煤粉帶入的S和鐵礦石 中的脈石，因此能顯著提高直接還原鐵的質(zhì)量，此外，還具有下列優(yōu)點(diǎn)
1、 在缺乏優(yōu)質(zhì)鐵精礦及優(yōu)質(zhì)煤粉的地區(qū)，可以適當(dāng)放寬對(duì)原料質(zhì)量的 苛刻要求，生產(chǎn)出可直接在電爐和轉(zhuǎn)爐中煉鋼的直接還原鐵產(chǎn)品，為轉(zhuǎn)底 爐直接還原工藝的推廣應(yīng)用創(chuàng)造條件；
2、 成熟的轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝與廣泛使用的磨礦磁選、直接還原鐵粉 壓制成型工藝相結(jié)合，既可最大限度地發(fā)揮轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝的技術(shù)優(yōu) 勢(shì)，又能有效克服轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵產(chǎn)品難以被煉鋼工序直接使用的不足， 轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵的成本，除了可以彌補(bǔ)磨礦精選及壓制成型工序所增加 的費(fèi)用以外，與其它直接還原鐵工藝相比尚可節(jié)約100 300元/噸的成本， 其優(yōu)勢(shì)是顯而易見的；
3、 經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，磨礦精選過程中直接還原鐵基本不會(huì)發(fā)生二次氧化， 金屬鐵的回收率普遍高于95%，最高可達(dá)99%，金屬損失較少。


圖l為本發(fā)明之工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。 實(shí)施例1
A、轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵以TFe含量為62. 41%、 Si02含量為7. 31%的鐵 精礦為原料，配加質(zhì)量比為24%的煤粉和3%的膨潤土，用現(xiàn)有技術(shù)的 RZD-105-14/16型轉(zhuǎn)底爐實(shí)驗(yàn)裝置，在現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)的工藝及技術(shù) 條件下，焙燒30min，生產(chǎn)出直接還原鐵，其中直接還原鐵的成分為TFe: 80.06%， Si02: 9.08%， S: 0.18%，金屬化率為92. 77%，這與表l中的中國
5Si02金屬學(xué)會(huì)推薦的《煉鋼用直接還原鐵技術(shù)條件》的要求相距較遠(yuǎn)，見表
1;
B、將A步驟所得直接還原鐵進(jìn)行下列處理
1) 、用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)破碎機(jī)破碎后，再經(jīng)磨礦機(jī)磨細(xì)至2mm以下， 其中-200目的比例占20.00%;
2) 、在磁場強(qiáng)度為110kA/m的條件下，用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)XCTO1000 X2400磁選機(jī)，對(duì)1)步驟破碎、細(xì)磨的還原鐵進(jìn)行磁選，選出鐵粉及脈 石，解離出的脈石拋棄，得到高質(zhì)量的鐵粉；
3) 、將磁選出的鐵粉用現(xiàn)有技術(shù)的ZPG-100盤式真空過濾機(jī)進(jìn)行過濾、 脫水后，將過濾出的含水7%的鐵粉，用現(xiàn)有技術(shù)的O2000圓筒干燥機(jī)，于 205。C溫度下，干燥至水分含量為0. 1 %;用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)Y83-315SY冷 壓機(jī)，壓制成粒度為20 100mm、密度大于4t/m3的直接還原鐵產(chǎn)品，該產(chǎn) 品的化學(xué)成分為TFe: 91. 99%， Si02: 3. 44%， S: 0. 088%，金屬化率為93. 67%。 其中TFe較精選加工前提高14. 90%， Si02降低52. 94%， S含量降低51. 11°/。， 除S含量略微超標(biāo)以外，其它成份均達(dá)到中國金屬學(xué)會(huì)推薦的《煉鋼用直 接還原鐵技術(shù)條件》中二級(jí)品的質(zhì)量要求，如表l，該產(chǎn)品即可直接供給轉(zhuǎn) 爐和電爐煉鋼使用。
實(shí)施例2
所用設(shè)備同實(shí)施例1;
A、 轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵同實(shí)施例1的A步驟；
B、 將A步驟所得直接還原鐵進(jìn)行下列處理
1) 、用現(xiàn)有技術(shù)的破碎機(jī)破碎后，再經(jīng)磨礦機(jī)磨細(xì)至2mm以下，其中 -200目的比例占35.00%;
2) 、在磁場強(qiáng)度為160kA/m的條件下，用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)磁選機(jī)對(duì)A 步驟破碎、細(xì)磨的還原鐵進(jìn)行磁選，選出鐵粉及脈石，解離出的脈石拋棄， 得到TFe: 92.10%, Si02: 3,10%， S: 0.085%,金屬化率為94.84%的高質(zhì)量 鐵粉；3)、將磁選出的鐵粉用現(xiàn)有技術(shù)的ZPG-100盤式真空過濾機(jī)進(jìn)行過濾、 脫水后，將過濾出的含水9%的鐵粉，用現(xiàn)有技術(shù)的①2000圓筒干燥機(jī)，于 205。C溫度下，干燥至水分含量為O. 1%;用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)Y83-315SY冷壓 機(jī)，壓制成密度大于4t/m3的直接還原鐵產(chǎn)品，即可直接入爐煉鋼。
表l中國金屬學(xué)會(huì)推薦的煉鋼用直接還原鐵技術(shù)條件
等TFeMSP酸性粉末 宏體積密度
級(jí)%%%%脈石％率 %t/m3
級(jí)>92》92《 0.010《 0.015《4. 5《3.0禮90
級(jí)《 0. 020《 0. 030《5. 5《5. 0》1.80
級(jí)》90》90《 0. 020《 0.040《6. 5《5.0》1.75
四 級(jí)》88>90《 0.030《 0. 050《7.5《5. 0》1. 75
權(quán)利要求
1、一種提高轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵品質(zhì)的方法，其特征在于經(jīng)過下列工藝步驟A、將轉(zhuǎn)底爐直接還原的鐵破碎、細(xì)磨至2mm以下的細(xì)粉，其中-200目的比例達(dá)到20.00～35.00％；B、在磁場強(qiáng)度為110～160kA/m的條件下，對(duì)A步驟破碎、細(xì)磨的還原鐵進(jìn)行磁選，選出鐵粉及脈石；C、將磁選出的鐵粉經(jīng)過濾、干燥后，壓制成密度大于4t/m3的直接還原鐵產(chǎn)品，即可直接入爐煉鋼。
2、 如權(quán)利要求1所述的提高轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵品質(zhì)的方法，其特征在 于所述A步驟的破碎、細(xì)磨均采用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)破碎設(shè)備完成；所述B 步驟的磁選采用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)磁選機(jī)進(jìn)行磁選；所述C步驟的過濾采用 現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)盤式真空過濾機(jī)進(jìn)行脫水；所述C步驟的壓制采用現(xiàn)有技 術(shù)的常規(guī)壓塊機(jī)將鐵粉壓制成塊。
3、 如權(quán)利要求1所述的提高轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵品質(zhì)的方法，其特征在 于所述C步驟的干燥是在現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)圓筒干燥機(jī)上完成的，干燥溫 度為205 305°C，干燥后直接還原鐵粉的水分含量為0 0. 1%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種提高轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵品質(zhì)的方法。它將轉(zhuǎn)底爐直接還原的鐵破碎、細(xì)磨成2mm的細(xì)粉，在磁場強(qiáng)度為110～160kA/m的條件下，進(jìn)行磁選，選出鐵粉及脈石；經(jīng)過濾、干燥后，壓制成密度大于4t/m³的直接還原鐵產(chǎn)品，即可直接入爐煉鋼。不但可以除去轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵中夾雜的殘?zhí)己突曳?，還可以脫除大部分煤粉帶入的S和鐵礦石中的脈石，顯著提高直接還原鐵的質(zhì)量，直接就可在電爐和轉(zhuǎn)爐中煉鋼，有效降低生產(chǎn)成本，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，磨礦精選過程中直接還原鐵基本不會(huì)發(fā)生二次氧化，金屬鐵的回收率普遍高于95％，最高可達(dá)99％，金屬損失較少。
文檔編號(hào)C21B13/00GK101538633SQ200910094380
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者楊雪峰, 溫海濱 申請(qǐng)人:武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份有限公司