复合铁球团制造技术

本文公开了用于制备包括内核和外壳的复合铁球团的方法和组合物；内核包含铁矿石和含有碳质材料的还原剂，外壳包含未还原的铁矿石。得到的复合铁球团可以用于制备直接还原铁(DRI)，其在减小气体消耗的同时具有提高的产率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年1月31日提交的美国申请第61/934555号的权益和优先权，其通过引用以其整体并入。
本专利技术涉及用于直接还原铁(DRI)制备的具有核壳结构的复合铁球团。专利技术背景在炼铁和炼钢工业中，目前天然气的高消耗率和预期的更多负载气的未来不可用性已经引起对作为天然气部分替代物的可供替代还原剂的更大关注。虽然固体碳材料已被认为是一种合适的解决方案，但是它们在炼钢和炼铁工艺中的利用与整合仍有待开发和检验。因此，对可以提供节约天然气消耗同时保持或增加产率的炼铁方法和材料仍有需求。本公开的各方面满足这些需求和其他需求。
技术实现思路
根据本专利技术的目的，如本文所具体描述和概括描述的，本专利技术提供具有核壳结构的复合铁球团，该球团包括：a)包含i)铁矿石和ii)包含碳质材料的还原剂的内核；b)包含未还原铁矿石的外壳。在更进一步的示例性方面，本专利技术涉及用于制备复合铁球团的方法，该方法包括以下步骤：a)形成包含铁矿石和含有碳质材料的至少一种还原剂的混合物；b)制备成形的复合铁球团；c)干燥该成形的复合铁球团。在其他方面，本专利技术还涉及包含所公开的复合铁球团的制品和使用所公开的复合铁球团与方法制备的直接还原铁。本专利技术的其他方面会部分地在以下描述中陈述，部分地根据描述会是明显的，或可以通过本专利技术的实施而得知。通过在所附权利要求中具体地
指出的元素和组合会实现并获得本专利技术的优点。应理解，前文的概括性描述和下文的详细描述都仅仅是示例性和解释性的，而不是对所要求保护的本专利技术的限定。专利技术的详细描述通过参考以下本专利技术的详细描述和包括于其中的实施例可以更容易地理解本专利技术。在公开与描述本专利技术的化合物、组合物、制品、体系、装置和/或方法之前，应理解，它们不是受限于特定的合成方法，除非另有规定，或受限于具体的试剂，除非另有规定，因此它们当然可以变化。也应理解，本文使用的术语是仅出于描述具体方面的目的，而并非旨在限定。虽然在本专利技术的实施或测试中可以使用与本文所描述的那些方法和材料相似或等同的任何方法和材料，但是现在描述示例性的方法和材料。另外，应理解，除非另有明确规定，本文所述的任何方法决不应被理解为需要以特定的顺序实施其步骤。因此，方法权利要求事实上并没有列举其步骤要遵循的顺序，或者在权利要求或说明书中并没有另外特别规定步骤要受限于特定的顺序，决不旨在在任何方面推测顺序。这适用于任何可能的非明确解释基础，其包括：关于步骤或操作流程的排列的逻辑事宜；来源于语法组织或标点符号的普通含义；在说明书中描述的方面的数量或类型。这里提到的所有出版物均通过引用并入本文以公开和描述与所引用的出版物有关的方法和/或材料。A.定义也应理解，本文使用的术语仅出于描述具体方面的目的，而并非旨在进行限定。如在说明书和权利要求书中所使用的，术语“包含”可以包括“由……组成”和“基本由……组成”的方面。除非另有规定，本文所使用的所有技术和科学术语都具有与本专利技术所属
普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在以下的说明书和权利要求书中，会提及将在本文中限定的一些术语。如在说明书和所附的权利要求书中所使用的，指示物前不使用数量词包括多个指示物，除非上下文中另有明确规定。因此，例如，提及“碳质材料”，包括两种或更多种碳质材料的混合物。如本文所使用的，术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物、及其类似物。本文中范围可以表示为从一个具体值和/或到另一具体值。当表示这种范围时，另一方面包括从一个具体值和/或到另一个具体值。相似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应理解为该具体值形成了另一方面。应当进一步理解，范围的每一个端点在与另一个端点相关和独立于另一个端点时都是重要的。也应理解，本文公开有许多值，每一个值除该值本身以外也在本文公开了“约”该具体值。例如，如果公开了值“10”，那么也公开了“约10”。也应理解，还公开了两个具体单元之间的每一个单元。例如，如果公开了10和15，那么也公开了11、12、13、14。如本文所使用的，术语“约”和“为或为约”指所讨论的量或值可以是指示近似或约相同的一些其他值的值。一般理解为，如本文所使用的，其是指示±10％波动的标称值，除非另有说明或推断。该术语旨在表达促成在权利要求中记载的相同结果或效果的相似值。即，应理解，量、尺寸、配方、参数以及其他数量和特征不是且没有必要是精确的，而根据需要可以是近似的和/或更大或更小的，其反映出公差、换算因子、四舍五入、测量误差等以及本领域技术人员已知的其他因子。通常，量、尺寸、配方、参数以及其他数量和特征是“约”或“近似”的，无论是否明确地表达成这样。应理解，当在数量值前使用“约”，参数也包括该特定数量值本身，除非另有特别地说明。术语“第一”、“第二”、“第一部分”、“第二部分”等等，在本文使用时，除非另有特别规定，不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于区别一个元素和另一个元素。如本文所使用的，术语“任选的”或“任选地”指随后描述的事件或情况可以发生或可以不发生，该描述包括所述事件或情况发生的情况以及它不发生的情况。另外，应理解，除非另有明确规定，本文所述的任何方法决不应被理解为需要以特定的顺序实施其步骤。因此，方法权利要求事实上并没有列举其步骤要遵循的顺序，或者在权利要求或说明书中并没有另外特别地规定步骤要受限于特定的顺序，决不旨在在任何方面推测顺序。这适用于任何可能的非明确解释基础，其包括：关于步骤或操作流程的排列的逻辑事宜；来源于语法组织或标点符号衍生的普通含义；在说明书中描述的方面的数量或类型。公开了用于制备本专利技术的组合物的组分以及用在本文所公开的方法中的组合物本身。本文公开了这些和其他的材料，应理解的是，当公开这些材料的组合、亚组、相互作用、群组等时，尽管未能明确地公开这些化合物的每一个的不同个体和基体组合和排列的具体提及，但本文具体地预期和描述了每一个。例如，如果公开并讨论了具体化合物，并讨论了可对包括化合物的一些分子进行一些修饰，除非特别地指明相反的情况，否则具体预期化合物和可能的修饰的每一种和全部组合和排列。因此，如果公开了一类分子A、B和C和一类分子D、E和F，并公开了组合分子的实例A-D，那么即使未单独地列举每一个，仍单独地和共同地预期每一个的有意义组合，认为公开了A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E和C-F。同样地，也公开了这些的任意亚组或组合。因此，例如，会认为公开了A-E、B-F和C-E的亚组。这个概念适用于本申请的所有方面，包括但不限于，制备与使用本专利技术的组合物的方法中的步骤。因此，如果存在可以实施的各种另外的步骤，则应理解，可以用本专利技术的方法的任意具体方面或方面的组合来实施这些另外的步骤的每一个。在说明书和所附权利要求书中提及的组合物或制品中的具体元素或组分的重量份指示重量份所表示的组合物或制品中元素或组分与任意其他元素或组分之间的重量关系。因此，在包含2重量份的组分X和5重量份的组分Y的化合物中，X和Y以2:5的重量比存在，且无论化合物中是否包含另外的组分都以这种比例存在。除非明确说明相反的情况，否则组分的重量百分比(“重量％”)是基于包含该组分的制剂或组合物的总重量的。例如，如果认为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有核壳结构的复合铁球团，所述球团包括：(a)内核，其包含：i.铁矿石；ii.含有碳质材料的还原剂；(b)包含未还原的铁矿石的外壳。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.31 US 61/934,5551.一种具有核壳结构的复合铁球团，所述球团包括：(a)内核，其包含：i.铁矿石；ii.含有碳质材料的还原剂；(b)包含未还原的铁矿石的外壳。2.根据权利要求1所述的球团，其中所述碳质材料是焦炭、石油焦炭、烧焦物、或木炭、或其组合。3.根据权利要求1至2所述的球团，其中所述球团是焙烧的。4.根据权利要求1至3所述的球团，其中所述球团是冷固结的。5.根据权利要求1至4所述的球团，其中所述外壳包含未还原的铁氧化物(Fe2O3)。6.根据权利要求1至5所述的球团，其中所述球团在第二还原剂存在下用于直接还原铁(DRI)制备。7.根据权利要求6所述的球团，其中DRI制备在直接还原炼铁炉中进行。8.根据权利要求6所述的球团，其中所述第二还原剂是重整天然气。9.根据权利要求1至8所述的球团，其中所述内核包含至少3重量％的碳。10.根据权利要求1至8所述的球团，其中所述内核包含至少5重量％的碳。11.根据权利要求1至8所述的球团，其中所述内核包含约3重量％至约12重量％的碳。12.根据权利要求1至11所述的球团，其中所述内核包含未还原的铁氧化物(Fe2O3)。13.根据权利要求1至12所述的球团，其中所述复合铁球团还包含黏结剂。14.根据权利要求1至13所述的球团，其中所述内核占约25重量％至约75重量％，所述外壳占约25重量％至约75重量％；其中所有组分的总重量百分比值不超过约100重量％；其中所有的重量百分比值是基于所述球团的总重量的。15.根据权利要求1至14所述的球团，其中内核厚度占球团直径的约25％至约75％，外壳厚度占球团直径的约25％至约75％；其中所有组分的总重量百分比值不超过约100重量％；其中所有的重量百分比值是基于所述球团的总重量的。16.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德·巴赫贾特·萨迪克，
申请(专利权)人：沙特基础工业公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA