專利名稱：一種新型冶金鑄造集成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煉鐵方法，屬于冶煉鑄造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)高爐煉鐵法，入高爐前，將鐵精粉、氧化鈣、白云石粉和焦末白煤混 勻后，高溫氧化燒結(jié)造塊，整形成燒結(jié)礦。或?qū)㈣F精粉濕潤成小球裝入豎式爐中 煅燒成球團(tuán)礦，然后加入高爐煉鐵。燒結(jié)礦和球團(tuán)礦在生產(chǎn)過程中排放大量的 SD2和CO2有害氣體，還耗用很多焦炭和煤炭，同時燒結(jié)礦在高爐內(nèi)重復(fù)加熱和重復(fù)還原， 能耗和生產(chǎn)成本很高，直接提升了生鐵和鋼材的價格。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種降低污染及能耗的煉鐵方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種新型冶金鑄造集成方法，其 特征在于，步驟為
步驟1、將焦末烘干脫水后，破碎成焦末粉，再混入鐵精粉，再添加重量比為6-7%的粘 結(jié)劑和重量比為0. 8-1. 2%的高鋁粘土，最后冷壓成型制成鐵焦球團(tuán)或鐵焦球塊；
步驟2、將鐵焦球團(tuán)或鐵焦球塊送入內(nèi)燃式鐵焦球團(tuán)/塊礦高溫爐高溫焙燒，得到內(nèi)燃 式鐵焦球團(tuán)或內(nèi)燃式鐵焦球塊；
步驟3、將內(nèi)燃式鐵焦球團(tuán)或內(nèi)燃式鐵焦球塊和生鐵混合，進(jìn)熔煉爐熔煉反應(yīng)成合格的 鐵水，最后澆鑄成各種規(guī)格型號的生鐵鑄件。本發(fā)明提供的一種新型冶金鑄造集成方法是在高溫爐均勻的還原氣氛中平穩(wěn)地 連續(xù)進(jìn)行，提高鐵焦球團(tuán)的熱強(qiáng)度和透氣性，克服了高爐煉鐵法的高能耗、高污染弊端，噸 鐵可節(jié)省工序能耗300公斤左右焦炭，降低生鐵成本600元/噸左右，節(jié)省燒結(jié)廠建廠的基 建投資，無返礦，無污染。


圖1為本發(fā)明所述使用的一種內(nèi)燃式鐵焦球團(tuán)/塊礦高溫爐示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例來具體說明本發(fā)明 實施例1
本發(fā)明提供了一種新型冶金鑄造集成方法，其步驟為
步驟1、將焦末烘干脫水，控制水分< 8%，進(jìn)入臥式粉碎機(jī)，破碎至粒徑l_3mm之間，再 混入粒徑170 200目的鐵精粉中，按重量比鐵精粉和焦末70 30混和，然后加入重量比6% 的粘結(jié)劑和1%的高鋁粘土，再經(jīng)過雙螺旋混合機(jī)、輪輥機(jī)充分輥壓混和，進(jìn)入對輥式成型 機(jī)(或立式高壓成型機(jī))冷壓成型，形成鐵焦球團(tuán)，直徑為50mm或根據(jù)冶煉工藝要求調(diào)整，其中，粘結(jié)劑由腐殖酸基鈉為基本組分，燒堿腐殖酸水按重量比1:18:50的比例混和，順序 先將燒堿加入水中，加熱至90°C，攪拌30分鐘，再加入腐殖酸，加熱至95°C攪拌2小時。步驟2、冷壓成型制成的鐵焦球團(tuán)用小車送入如圖1所示的內(nèi)燃式鐵焦球團(tuán)/塊礦 高溫爐(該高溫爐公開在申請?zhí)枮?00910201590. 3的中國專利中)，在隔絕空氣狀態(tài)下高溫 處理60分鐘，先后經(jīng)過預(yù)熱帶1 (200°C)，焙燒帶2 (IOO(TC)和軟熔帶3 (800°C)，最后快 速冷卻，成為內(nèi)燃式鐵焦球團(tuán)。如圖1所示，預(yù)熱帶1溫度為200°C，化合水析出，部分碳酸鹽分解。鐵焦礦強(qiáng)度得 到進(jìn)一步加強(qiáng)。焙燒帶2溫度從200°C開始，至最高溫度1000°C。在這一區(qū)域碳酸鹽完全 分解，大量的低熔點(diǎn)礦物生成并軟化。最高可達(dá)25%以上的軟化狀態(tài)，使鐵焦礦內(nèi)的礦粒相 互粘結(jié)，構(gòu)成蜂窩狀的固相料層，鐵焦礦的強(qiáng)度達(dá)到峰值，透氣性得到改善，使?fàn)t內(nèi)的還原 氣氛逐步加強(qiáng)。這一區(qū)域的熱強(qiáng)度隨溫度升高而提高，適應(yīng)爐內(nèi)鐵焦礦對抗壓強(qiáng)度的要求。 軟熔和還原帶3溫度為800°C。這一區(qū)域溫度高、還原劑濃度大，含鐵爐料大量還原，開始軟 熔成鐵焦球團(tuán)。步驟3、將內(nèi)燃式鐵焦礦和生鐵塊按重量比70:30配比，在熔煉爐內(nèi)熔化并反應(yīng)。 加料的次序參考按熔煉工藝進(jìn)行。在熔煉爐內(nèi)，同時進(jìn)行著底焦的燃燒、焦鐵礦內(nèi)焦末的氧 化還原反應(yīng)、熱量的傳遞和冶金反應(yīng)4個重要過程。根據(jù)物理、化學(xué)反應(yīng)的不同，熔煉爐以 燃燒區(qū)為核心，自上而下分為預(yù)熱帶、熔化帶、還原帶、氧化帶和爐缸等5個區(qū)域。由于爐 氣、焦炭和爐渣的作用，熔化后的金屬成分也發(fā)生相應(yīng)的變化。從出料排除的合格鐵水直接 澆鑄各型規(guī)格型號的鑄鐵件。實施例2
本發(fā)明提供了一種新型冶金鑄造集成方法，其步驟為
步驟1、將焦末烘干脫水，控制水分< 8%，進(jìn)入臥式粉碎機(jī)，破碎至粒徑l_3mm之間，再 混入粒徑170 200目的鐵精粉中，按重量比鐵精粉和焦末70 30混和，然后加入重量比7% 的粘結(jié)劑和1的高鋁粘土，再經(jīng)過雙螺旋混合機(jī)、輪輥機(jī)充分輥壓混和，進(jìn)入對輥式成型 機(jī)(或立式高壓成型機(jī))冷壓成型，形成鐵焦球團(tuán)，直徑為50mm或根據(jù)冶煉工藝要求調(diào)整，其 中，粘結(jié)劑由腐殖酸基鈉為基本組分，燒堿腐殖酸水按重量比1:18:50的比例混和，順序 先將燒堿加入水中，加熱至90°C，攪拌30分鐘，再加入腐殖酸，加熱至95°C攪拌2小時。步驟2、冷壓成型制成的鐵焦球團(tuán)用小車送入如圖1所示的內(nèi)燃式鐵焦球團(tuán)/塊礦 高溫爐(該高溫爐公開在申請?zhí)枮?00910201590. 3的中國專利中)，在隔絕空氣狀態(tài)下高溫 處理75分鐘，先后經(jīng)過預(yù)熱帶1 (400°C)，焙燒帶2 (1000°C)和軟熔帶3 (1000°C)，最后 快速冷卻，成為內(nèi)燃式鐵焦球團(tuán)。步驟3、將內(nèi)燃式鐵焦礦和生鐵塊按重量比50 50配比，在熔煉爐內(nèi)熔化并反應(yīng)。 加料的次序參考按熔煉工藝進(jìn)行。在熔煉爐內(nèi)，同時進(jìn)行著底焦的燃燒、焦鐵礦內(nèi)焦末的氧 化還原反應(yīng)、熱量的傳遞和冶金反應(yīng)4個重要過程。根據(jù)物理、化學(xué)反應(yīng)的不同，熔煉爐以 燃燒區(qū)為核心，自上而下分為預(yù)熱帶、熔化帶、還原帶、氧化帶和爐缸等5個區(qū)域。由于爐 氣、焦炭和爐渣的作用，熔化后的金屬成分也發(fā)生相應(yīng)的變化。從出料排除的合格鐵水直接 澆鑄各型規(guī)格型號的鑄鐵件。
權(quán)利要求
1.一種新型冶金鑄造集成方法，其特征在于，步驟為步驟1、將焦末烘干脫水后，破碎成焦末粉，再混入鐵精粉，再添加重量比為6-7%的粘 結(jié)劑和重量比為1- 的高鋁粘土，最后冷壓成型制成鐵焦球團(tuán)或鐵焦球塊；步驟2、將鐵焦球團(tuán)或鐵焦球塊送入內(nèi)燃式鐵焦球團(tuán)/塊礦高溫爐高溫焙燒，得到內(nèi)燃 式鐵焦球團(tuán)或內(nèi)燃式鐵焦球塊；步驟3、將內(nèi)燃式鐵焦球團(tuán)或內(nèi)燃式鐵焦球塊和生鐵混合，進(jìn)熔煉爐熔煉反應(yīng)成合格的 鐵水，最后澆鑄成各種規(guī)格型號的生鐵鑄件。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新型冶金鑄造集成方法，其特征在于，步驟1中所述粘結(jié)劑 由重量比為1:18:50的燒堿、腐殖酸及水組成，其制備方法為先將燒堿加入水中，加熱至 900C，攪拌30分鐘，再加入腐殖酸，加熱至95°C，攪拌2小時。
3.如權(quán)利要求1所述的一種新型冶金鑄造集成方法，其特征在于，步驟2所述的高溫焙 燒的步驟為先進(jìn)過溫度為200-400°C的預(yù)熱帶(1)，隨后進(jìn)入溫度為1000°C的焙燒帶(2)， 最后進(jìn)入溫度為800-100(TC的軟熔和還原帶(3)，在整個內(nèi)燃式鐵焦球團(tuán)/塊礦高溫爐中 在隔絕空氣的條件下停留60-75分鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的一種新型冶金鑄造集成方法，其特征在于，步驟1中所述焦末粉 的粒徑為1_3_，所述鐵精粉的粒徑為170 200目。
5.如權(quán)利要求1所述的一種新型冶金鑄造集成方法，其特征在于，步驟1中所述脫水中 控制水份< 8%。
6.如權(quán)利要求1所述的一種新型冶金鑄造集成方法，其特征在于，步驟1中所述鐵精粉 與所述焦末粉的重量比為70:30。
7.如權(quán)利要求1所述的一種新型冶金鑄造集成方法，其特征在于，步驟3中所述內(nèi)燃式 鐵焦球團(tuán)或內(nèi)燃式鐵焦球塊與所述生鐵的配比為50:50或30:70。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新型冶金鑄造集成方法，其特征在于，步驟為由鐵精粉和焦末配比混和，添加粘結(jié)劑，冷壓成型制成鐵焦球團(tuán)，將鐵焦球團(tuán)裝入內(nèi)燃式高溫爐在隔絕空氣狀態(tài)下高溫焙燒，然后把內(nèi)燃式鐵焦球團(tuán)和生鐵配比，進(jìn)熔煉爐熔煉反應(yīng)成合格的鐵水，最后澆鑄成各種規(guī)格型號的生鐵鑄件。本發(fā)明提供的一種新型冶金鑄造集成方法是在高溫爐均勻的還原氣氛中平穩(wěn)地連續(xù)進(jìn)行，提高鐵焦球團(tuán)的熱強(qiáng)度和透氣性，克服了高爐煉鐵法的高能耗、高污染弊端，噸鐵可節(jié)省工序能耗300公斤左右焦炭，降低生鐵成本600元/噸左右，節(jié)省燒結(jié)廠建廠的基建投資，無返礦，無污染。
文檔編號C22B1/24GK102140575SQ20111003926
公開日2011年8月3日 申請日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月17日
發(fā)明者黃朝健, 黃朝龍 申請人:上海潭林國際貿(mào)運(yùn)有限公司, 中國工業(yè)投資(國際)有限公司