專利名稱：一種還原鐵粉生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效節(jié)能還原鉄粉生產(chǎn)エ藝，屬于粉末冶金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
粉末冶金行業(yè)還原鉄粉的生產(chǎn)流程普遍為(鐵精礦、軋鋼鐵鱗等)一烘干一磁選—粉碎一篩分一裝te——次還原一海綿鐵一清刷一破碎一磁選一二次還原一粉塊一解碎—磁選一篩分一分級(jí)一混料一包裝一成品。對(duì)于這種普遍使用的流程存在以下不足(I)生產(chǎn)效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定。在裝罐エ序中，還原劑與鐵精礦分別裝在不同的裝具中，一次還原主要靠間接還原實(shí)現(xiàn)，還原速度慢、還原時(shí)間長(zhǎng)，夾生、過燒現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，使還原鐵粉質(zhì)量穩(wěn)定性相對(duì)較差。且一次還原エ序一般在隧道窯中完成，窯車需靠外力推入或拉出隧道窯，因而窯車不能做得太大，隧道窯產(chǎn)能受限。(2)熱能利用率低。生產(chǎn)海綿鐵的隧道窯高溫段溫度一般為1150°C以上，整個(gè)爐體系統(tǒng)產(chǎn)生的余熱值很大，除很小一部分用于廠區(qū)供暖外，其余熱量全部外排，造成了熱能的極大浪費(fèi)。而且外排的熱氣流中含有很多微細(xì)顆粒成份，會(huì)污染空氣，惡化工作環(huán)境。(3)工作環(huán)境差。生產(chǎn)海綿鐵所用原料粒度都很小，在人工裝料、卸料的過程中，出現(xiàn)的揚(yáng)塵現(xiàn)象較為嚴(yán)重，工作環(huán)境很差，不利于人體健康。(4)勞動(dòng)強(qiáng)度大。目前一般均采用人エ裝罐、卸罐的方式，一個(gè)裝好料的罐重達(dá)幾十公斤，致使工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種設(shè)計(jì)合理，エ藝先迸，可提高產(chǎn)能和熱能利用率，質(zhì)量更穩(wěn)定，能降低勞動(dòng)強(qiáng)度和改善工作環(huán)境的一種高效節(jié)能還原鉄粉生產(chǎn)エ藝。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種高效節(jié)能還原鉄粉生產(chǎn)エ藝，包括下列步驟I、將含鐵原料與還原劑、粘結(jié)劑按一定比例進(jìn)行配料、混合、潤(rùn)磨處理后，經(jīng)造球或壓球制得生球。2、生球經(jīng)篩分、烘干、再篩分后，進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐，在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進(jìn)行一次還原，制得海綿鐵。3、對(duì)海綿鐵進(jìn)行破碎、磁選、篩分后，在鋼帶式還原爐內(nèi)進(jìn)行二次還原，所得粉餅經(jīng)破碎、篩分、合批，制得還原鐵粉。其中所述步驟I)中，所述的含鐵原料為高純鐵精礦粉或軋鋼鐵鱗，其性能指標(biāo)為TFe彡70%，粒度小于74um部分彡60%。其中所述步驟I)中，所述的還原劑為焦粉或煤粉，粒度< 1_。其中所述步驟I)中，所述的粘結(jié)劑為有機(jī)粘結(jié)劑，粒度小于74um部分>80%。有機(jī)粘結(jié)劑選用以羧甲基纖維素鈉(CMC)為主要成分的球團(tuán)礦用有機(jī)粘結(jié)劑，其優(yōu)點(diǎn)是提高、鐵品位，降低能耗，提高產(chǎn)量。所述步驟I)中，配料是指根據(jù)含鐵原料含0量和還原劑的含C量，按照摩爾比C 0= I I計(jì)算得到含鐵原料與還原劑配比，粘結(jié)劑為含鐵原料與還原劑總重量的1% -3%。根據(jù)原料含水情況，在配料的過程中添加水，最終使得混合料的含水量為混合料總量的7% 10%。
其中所述步驟I)中所述的混合又稱混料，采用可連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)出料的混料機(jī)。其中所述步驟I)中，所述的潤(rùn)磨采用潤(rùn)磨機(jī)完成。優(yōu)選的，步驟I)中米用圓盤造球機(jī)造球或高壓壓球機(jī)壓球，生球直徑為15mm 40mm n其中所述步驟2)中所述的篩分和再篩分是指篩分和再篩分均選用滾篩，滾篩的間隙8-12mm ;滾篩上球団稱之為篩上物，篩上物直接進(jìn)入下道エ序；滾篩下的碎料稱之為篩下物，篩下物返回步驟I)中的配料エ序。其中所述步驟2)中，生球烘干采用鏈蓖機(jī)，烘干熱源來自余熱回收系統(tǒng)產(chǎn)生的250°C 350°C的低溫?zé)煔?，烘干時(shí)間為12 25分鐘；烘干后的生球水份小于3%。煙氣含塵量須滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，煙氣進(jìn)入除塵器除塵后排放。除塵器所得除塵灰返回步驟I)中的配料エ序。優(yōu)選的，步驟2)中采用轉(zhuǎn)底爐作為一次還原爐，分五段還原(預(yù)還原段、還原一段、還原ニ段、均熱一段、均熱ニ段)，最高溫的還原ニ段及均熱一段溫度為1230°C-1300°C。還原時(shí)間20 35分鐘。優(yōu)選的，預(yù)還原段溫度為900°C 1100°C、還原一段溫度為1100°C 1230°C、還原ニ段溫度為1230°C -1350°C、均熱一段溫度為1230°C _1350°C、均熱ニ段溫度為1100°C 1200。。。轉(zhuǎn)底爐所用煤氣介質(zhì)為焦?fàn)t煤氣、高焦混合煤氣或發(fā)生爐煤氣。其中所述步驟2)中，轉(zhuǎn)底爐出來的1000°C -1100°C高溫?zé)煔膺M(jìn)入煙氣余熱回收系統(tǒng)一路高溫?zé)煔鈱⑥D(zhuǎn)底爐所用助燃風(fēng)和二次風(fēng)通過換熱裝置預(yù)熱至800-900で。ニ路高溫?zé)煔鈨独滹L(fēng)后進(jìn)入低壓蒸汽發(fā)生器進(jìn)行換熱。兩路換熱后250-350°C的煙氣合并后返步驟2中的生球烘干エ序。其中所述步驟2)中，海綿鐵球団溫度為600°C _800°C。其中所述步驟3)中，鋼帶式還原爐所用還原介質(zhì)為氨分解氣。還原溫度為900 IOOO0C ;還原時(shí)間為30分鐘 120分鐘。有益效果鐵礦粉與還原劑直接接觸，還原速度快、用時(shí)短，生產(chǎn)效率高。本發(fā)明有效解決了粉末冶金行業(yè)還原鉄粉生產(chǎn)產(chǎn)能低、質(zhì)量穩(wěn)定性差、熱能利用率低、工作強(qiáng)度大、工作環(huán)境差等問題，有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排工作的開展。


圖I是本發(fā)明的エ藝流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :采用TFe含量73. 2%高純鐵精粉、焦末、有機(jī)粘結(jié)劑按80. 9 16.3 2. 8的質(zhì)量比進(jìn)行混料，混合料水份控制在9%左右,米用圓盤造球機(jī)制得C>20mm-C>30mm生球；生球在鏈蓖烘干機(jī)300°C中熱風(fēng)烘干15min，將水份脫至3%以下；然后至入轉(zhuǎn)底爐中還原，經(jīng)五段還原(最高還原溫度1250°C )30min，得到TFe含量95%以上的海綿鐵；海綿鐵經(jīng)破碎、磁選、篩分后，-200um的一次粉進(jìn)鋼帶式還原爐，在920°C、氨分解氣氛下還原40_60min，制得粉餅；將粉餅破碎、篩分、合批，制得粒度-150um彡95,TFe彡98. 5%、氫損彡0. 25%的優(yōu)質(zhì)還原鐵粉。實(shí)施例2 采用TFe含量73. 2%高純鐵精粉、煤粉、有機(jī)粘結(jié)劑按80. 9 16.3 2. 8的質(zhì)量比進(jìn)行混料，混合料水份控制在8%左右，采用高壓壓球機(jī)制得20 X 30 X 40mm的壓塊；壓塊 在鏈蓖烘干機(jī)中250°C熱風(fēng)烘干20min，將水份脫至3%以下；然后送入轉(zhuǎn)底爐中還原，經(jīng)五段還原(最高還原溫度1320°C )28min，得到TFe含量95%以上的海綿鐵；海綿鐵經(jīng)破碎、磁選、篩分后，-200um的一次粉進(jìn)鋼帶式還原爐，在920°C、氨分解氣氛下還原50_70min，制得粉餅；將粉餅破碎、篩分、合批，制得粒度-150um彡95、TFe彡98. 5%、氫損彡0. 25%的優(yōu)質(zhì)還原鐵粉。實(shí)例3 采用TFe含量73. 5%軋鋼鐵磷、煤粉、有機(jī)粘結(jié)劑按81.0 16.2 2. 8的質(zhì)量比進(jìn)行混料，混合料水份控制在9%左右,米用圓盤造球機(jī)制得C>25mm-C>35mm生球；生球在鏈蓖烘干機(jī)中260°C熱風(fēng)烘干18min，將水份脫至3%以下；然后至入轉(zhuǎn)底爐中還原，經(jīng)五段還原(最高還原溫度1320°C )28min，得到TFe含量95%以上的海綿鐵；海綿鐵經(jīng)破碎、磁選、篩分后，-200um的一次粉進(jìn)鋼帶式還原爐，在920°C、氨分解氣氛下還原50_60min，制得粉餅；將粉餅破碎、篩分、合批，制得粒度-150um彡95、TFe彡98. 5%、氫損彡0. 25%的優(yōu)質(zhì)還原鐵粉。實(shí)施例4 采用TFe含量73. 5%軋鋼鐵磷、焦末、有機(jī)粘結(jié)劑按81.0 16.2 2. 8的質(zhì)量比進(jìn)行混料，混合料水份控制在8 %左右，高壓壓球機(jī)制得20 X 30 X 40mm的壓塊；壓塊在鏈蓖烘干機(jī)中230°C熱風(fēng)烘干22min，將水份脫至3%以下；然后至入轉(zhuǎn)底爐中還原，經(jīng)五段還原(最高還原溫度1350°C )28min，得到TFe含量95%以上的海綿鐵；海綿鐵經(jīng)破碎、磁選、篩分后,-200um的一次粉進(jìn)鋼帶式還原爐,在950°C、氨分解氣氛下還原40_60min,制得粉餅；將粉餅破碎、篩分、合批，制得粒度-150um彡95、TFe彡98. 5%、氫損彡0. 25%的優(yōu)質(zhì)還原鐵粉。
權(quán)利要求
1.一種還原鉄粉生產(chǎn)エ藝，包括下列步驟 1)將含鐵原料與還原劑、粘結(jié)劑按一定比例進(jìn)行配料、混合、潤(rùn)磨處理后，經(jīng)造球或壓球制得生球； 2)生球經(jīng)篩分、烘干、再篩分后，進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐，在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進(jìn)行一次還原，制得海綿鐵； 3)對(duì)海綿鐵進(jìn)行破碎、磁選、篩分后，在鋼帶式還原爐內(nèi)進(jìn)行二次還原，所得粉餅經(jīng)破碎、篩分、合批，制得還原鐵粉。
其中所述步驟I)中，所述的含鐵原料為高純鐵精礦粉或軋鋼鐵鱗，其性能指標(biāo)為TFe彡70%，粒度小于74um部分彡60%。
2.如權(quán)利要求I所述的還原鉄粉生產(chǎn)エ藝，其特征在干其中步驟I)中，所述的還原劑為焦粉或煤粉，粒度彡Imm ； 其中步驟I)中，所述的粘結(jié)劑為有機(jī)粘結(jié)劑，粒度小于74um部分> 80%。
3.如權(quán)利要求I所述的還原鉄粉生產(chǎn)エ藝，其特征在于所述步驟I)中，配料是指根據(jù)含鐵原料含O量和還原劑的含C量，按照摩爾比C O= I I計(jì)算得到含鐵原料與還原劑配比，粘結(jié)劑為含鐵原料與還原劑總重量的1% -3% ;在配料的過程中添加水，最終使得混合料的含水量為混合料總重量的7% 10% ; 其中所述步驟I)中所述的混合又稱混料，采用可連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)出料的混料機(jī)； 其中所述步驟I)中，所述的潤(rùn)磨采用潤(rùn)磨機(jī)完成。
4.如權(quán)利要求I所述的還原鉄粉生產(chǎn)エ藝，其特征在干步驟I)中采用圓盤造球機(jī)造球或高壓壓球機(jī)壓球，生球直徑為15mm 40mm。
5.如權(quán)利要求I所述的還原鉄粉生產(chǎn)エ藝，其特征在干其中所述步驟2)中所述的篩分和再篩分是指篩分和再篩分均選用滾篩，滾篩的間隙8-12mm ;滾篩上球団稱之為篩上物，篩上物直接進(jìn)入下道エ序；滾篩下的碎料稱之為篩下物，篩下物返回步驟I)中的配料ェ序； 其中所述步驟2)中，生球烘干采用鏈蓖機(jī)，烘干熱源來自余熱回收系統(tǒng)產(chǎn)生的250°C 350°C的低溫?zé)煔猓娓蓵r(shí)間為12 25分鐘；烘干后的生球水份小于3% ;煙氣含塵量須滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，煙氣進(jìn)入除塵器除塵后排放。除塵器所得除塵灰返回步驟I)中的配料エ序。
6.如權(quán)利要求I所述的還原鉄粉生產(chǎn)エ藝，其特征在干步驟2)中采用轉(zhuǎn)底爐作為一次還原爐，分五段還原，所述五段還原為預(yù)還原段、還原一段、還原ニ段、均熱一段和均熱ニ段， 最高溫的還原ニ段及均熱一段溫度為1230°C -1300°C。還原時(shí)間20 35分鐘。
7.如權(quán)利要求6所述的還原鉄粉生產(chǎn)エ藝，其特征在干預(yù)還原段溫度為900°C 1100°C、還原一段溫度為1100°C 1230°C、還原ニ段溫度為1230°C _1350°C、均熱一段溫度為 1230°C _1350°C、均熱ニ段溫度為 1100°C 1200°C ； 轉(zhuǎn)底爐所用煤氣介質(zhì)為焦?fàn)t煤氣、高焦混合煤氣或發(fā)生爐煤氣。
8.如權(quán)利要求I 7任一項(xiàng)所述的還原鐵粉生產(chǎn)エ藝，其特征在干所述步驟2)中，轉(zhuǎn)底爐出來的1000°C -1100°C高溫?zé)煔膺M(jìn)入煙氣余熱回收系統(tǒng)一路高溫?zé)煔鈱⑥D(zhuǎn)底爐所用助燃風(fēng)和二次風(fēng)通過換熱裝置預(yù)熱至800-900°C;ニ路高溫?zé)煔鈨独滹L(fēng)后進(jìn)入低壓蒸汽發(fā)生器進(jìn)行換熱；兩路換熱后250-350°C的煙氣合并后返步驟2)中的生球烘干エ序。
9.如權(quán)利要求I所述的還原鉄粉生產(chǎn)エ藝，其特征在干所述步驟2)中，海綿鐵球団溫度為 600°C -800°C。
10.如權(quán)利要求I所述的還原鉄粉生產(chǎn)エ藝，其特征在干所述步驟3)中，鋼帶式還原爐所用還原介質(zhì)為氨分解氣；還原溫度為900 1000°C ;還原時(shí)間為30分鐘 120分鐘。
全文摘要
一種高效節(jié)能還原鐵粉生產(chǎn)工藝，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)1)高純鐵精礦粉/軋鋼鐵鱗、還原劑、粘結(jié)劑按一定比例進(jìn)行配料、混合、潤(rùn)磨處理后，經(jīng)造球/壓球制得生球。2)生球經(jīng)篩分、烘干后，進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行一次還原，制得海綿鐵。鐵礦粉與還原劑直接接觸，還原速度快、用時(shí)短，生產(chǎn)效率高。轉(zhuǎn)底爐1000℃-1100℃高溫?zé)煔膺M(jìn)入煙氣余熱回收系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)熱能的高效利用。3)對(duì)海綿鐵進(jìn)行破碎、磁選、篩分后，在鋼帶式還原爐內(nèi)進(jìn)行二次還原，所得粉餅經(jīng)破碎、篩分、合批，制得還原鐵粉。4)本發(fā)明有效解決了粉末冶金行業(yè)還原鐵粉產(chǎn)能低、質(zhì)量穩(wěn)定性差、熱能利用率低、工作強(qiáng)度大、工作環(huán)境差等問題。
文檔編號(hào)B22F9/20GK102642027SQ20121010537
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者周小輝, 周林, 曾暉, 李建云, 杜春峰, 羅霞光 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司