一种利用转底炉直接还原高磷鲕状赤铁矿生产粒铁的方法技术

本发明专利技术属于炼铁技术领域，特别涉及一种利用转底炉直接还原高磷鲕状赤铁矿生产粒铁的方法。该方法包括如下步骤：(1)配料混合：将赤铁精矿粉、还原煤和脱磷剂按比例进行混合；(2)压球干燥：将步骤(1)混合好的原料压制成球团；然后干燥；(3)还原反应：将干燥后的球团放置于转底炉中，加热转底炉，使转底炉内的球团充分进行还原反应；(4)冷却破碎：完成还原反应后的还原铁球团冷却后进行破碎。(5)筛分磁选：将破碎后的颗粒过筛，然后进行磁选，粒铁进入成品粒铁仓，其余进入废渣仓。本发明专利技术工艺简单，流程紧凑，生产效率高，节能环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于炼铁
，特别涉及一种利用转底炉直接还原高磷鲕状赤铁矿生产粒铁的方法。
技术介绍
2012年我国铁矿石进口总量为7亿吨左右，进口量占需求总量的60％以上，为保障我国铁矿石的供给安全，必须加强对现有难选铁矿资源的利用。高磷鲕状赤铁矿在中国储量巨大，占铁矿资源的11％左右，主要分布在中国的长江流域，现已探明及远期储量达上百亿吨，对该矿的研究具有很重要的战略意义。高磷鲕状赤铁矿嵌布粒度极细，且经常与菱铁矿、鲕绿泥石和含磷矿物共生或相互包裹，是目前国内外公认的最难选的铁矿石类型之一。许多研究表明，用直接还原-磁选工艺处理鲕状赤铁矿，可改变其物相，将氧化铁转变为可弱磁选分离的磁铁矿或金属铁，效地提高精矿的铁品位，并将微细粒的鲕状结构转变为粒度粗大的粒状结构，为降磷创造条件。转底炉直接还原法工艺流程短，生产灵活，此工艺处理高磷鲕状赤铁矿生产粒铁可行。直接还原工艺有气基和煤基两种，由于我国天然气资源短缺，煤基直接还原工艺是处理赤铁矿更好的选择。现有技术中，多用隧道窑处理高磷鲕状赤铁矿，虽然技术指标较好，但是由于产量低、能耗高、污染严重，不符合产业的发展方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用转底炉处理高磷鲕状赤铁矿生产粒铁的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：本专利技术提供一种利用转底炉直接还原处理高磷鲕状赤铁矿生产粒铁的方法，包括如下步骤：(1)配料混合：将赤铁精矿粉、还原煤粉和脱磷剂按比例进行混合；(2)压球干燥：将步骤(1)混合好的原料压制成球团；然后干燥；(3)还原反应：将干燥后的球团放置于转底炉中，加热转底炉，使转底炉内的球团充分进行还原反应；(4)冷却破碎：完成还原反应后的还原铁球团冷却后进行破碎；(5)筛分磁选：将破碎后的颗粒过筛，然后进行磁选，粒铁进入成品粒铁仓，其余进入废渣仓。所述步骤(1)中的赤铁精矿粉为高磷鲕状赤铁矿，含量为70％～80％，其粒度为-200目。所述步骤(1)中的赤铁精矿粉、还原煤粉、脱磷剂的比例为70％～80％：10％～25％：10％～15％。所述步骤(2)中，混合好的原料分别经过压密机预压后，高压压球机最终压制成球团。压密机的线压比为3t/cm，高压压球机的线压比为5t/cm。所述步骤(3)中，转底炉炉内的还原温度为1100℃-1350℃，还原时间为30～60分钟。所述步骤(4)中，完成还原反应后的还原铁球团排至竖式冷却器，高温球团在竖式冷却器内被氮气冷却到150～250℃；然后由链板机送至破碎机，进行破碎。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术利用转底炉的高温还原过程，将高磷鲕状赤铁矿中的铁进行还原，后经竖式冷却器冷却后，利用铁晶与脉石膨胀系数的不同，使得二者的结合松动，再经过破碎而使铁单体解离。通过加入脱磷剂将有害元素磷进行固结并分离，不仅降低了成品中的有害元素，而且保证了生产过程中对环境的影响达到要求的标准。整个工艺过程省去了传统炼铁工艺中的烧结和焦化，且不用焦炭，所需燃料及动力可以全部来自非铁焦煤，实现钢铁冶炼过程中对稀缺能源的替代。本专利技术工艺简单，流程紧凑，生产效率高，节能环保。附图说明图1为本专利技术利用转底炉直接还原处理高磷鲕状赤铁矿生产粒铁的方法工艺流程图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行进一步说明。本专利技术利用转底炉直接还原处理高磷鲕状赤铁矿生产粒铁的方法，包括如下步骤：(1)配料混合将赤铁精矿粉和还原煤、生石灰、粘结剂按一定比例加入到配料室。其中赤铁精矿粉、还原煤粉、脱磷剂的比例为70％～80％：10％～25％：10％～15％。所述赤铁精矿粉为含量70％～80％的赤铁精矿粉，其粒度为-200目。配好的原料由皮带输送到高位料仓，称量后进入混料机，原料在混碾机内混合后经胶带机输送到压球车间内的混合料仓。(2)压球干燥混碾好的原料由胶带机输送到预压机压球，然后进入压球机。混合料仓下面接胶带机，输送原料在压密机预压后，高压压球机最终压制成球。其中预压机的线压比为3t/cm，高压压球机的线压比为5t/cm。压好的成球经由胶带机输送至圆辊筛进行筛分。筛分后的筛下物料直接输送至烘干机。筛上的大球经皮带转运、齿辊破碎后，返回压球车间压球。(3)还原反应将干燥后的球团放置于转底炉中，加热转底炉，升温至1400℃，转底炉炉内的还原温度为1100℃-1350℃，还原时间为40分钟，，使转底炉内的球团充分进行还原反应。从转底炉直接排出高温80％-95％的还原铁。还原转底炉，用于将含碳球团加热到最高1400℃，生产粒铁。炉子为侧加热，分六个温度控制区。目的是通过调节各段燃料和热空气供应量，最大限度的利用热能和还原气氛保证加热和还原要求。炉内的工艺过程是：球团等炉料从装入区装入炉内后随着炉床前进，首先在加热区被加热到1000℃以上，然后进入温度更高的还原区。燃烧及反应所生成的气体沿着与炉床前进的相反方向流入废气系统中。被还原的球团等在炉内稍微冷却后通过排出装置排到炉外。转底炉工艺中，含碳球团等炉料中的碳是主要的燃料，其加热后产生的挥发份和还原铁氧化物等产生的CO是主要还原剂，外部烧嘴加热用燃料只是辅助部分，仅占所需能量的约15％。因此，含碳球团等炉料中的碳利用非常充分，该工艺既有利于节能又有利于减少污染物的排放。含碳球团中转底炉内部加热到最高1400℃。炉子为侧加热，可以设置多个温度控制区。目的是通过调节各段燃料和热空气供应量，最大限度的利用热能和还原气氛保证加热和还原要求。(4)冷却破碎完成还原反应后的还原铁球团由出料机排至竖式冷却器。高温球团中竖式冷却器内被氮气冷却到200℃左右，由链板机送至破碎筛分车间。氮气作为保护性气氛，能够防止高温还原铁球团二次氧化，而且冷却后的氮气温度达升高，可以再次换热使用。由链板机输送过来的球团直接进入破碎机，进行破碎。(5)筛分磁选对破碎后的物料进行筛分，筛下物经磁选机磁选后粒铁进入成品粒铁仓，其余进入二次破碎；二次破碎后的物料进入二次筛分，筛上物返回二次破碎机重新破碎，筛下物经磁选机磁选后粒铁进入成品粒铁仓，其余进入废渣仓。成品铁粉仓内的还原球团，经压块机高温下进行热压块，生产出最后的压块铁产品。压块铁产品尺寸为90m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用转底炉直接还原处理高磷鲕状赤铁矿生产粒铁的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：(1)配料混合：将赤铁精矿粉、还原煤粉和脱磷剂按比例进行混合；(2)压球干燥：将步骤(1)混合好的原料压制成球团；然后干燥；(3)还原反应：将干燥后的球团放置于转底炉中，加热转底炉，使转底炉内的球团充分进行还原反应；(4)冷却破碎：完成还原反应后的还原铁球团冷却后进行破碎；(5)筛分磁选：将破碎后的颗粒过筛，然后进行磁选，粒铁进入成品粒铁仓，其余进入废渣仓。

【技术特征摘要】
1.一种利用转底炉直接还原处理高磷鲕状赤铁矿生产粒铁的方
法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(1)配料混合：将赤铁精矿粉、还原煤粉和脱磷剂按比例进行混
合；
(2)压球干燥：将步骤(1)混合好的原料压制成球团；然后干
燥；
(3)还原反应：将干燥后的球团放置于转底炉中，加热转底炉，
使转底炉内的球团充分进行还原反应；
(4)冷却破碎：完成还原反应后的还原铁球团冷却后进行破碎；
(5)筛分磁选：将破碎后的颗粒过筛，然后进行磁选，粒铁进入
成品粒铁仓，其余进入废渣仓。
2.根据权利要求1所述的利用转底炉直接还原处理高磷鲕状赤铁
矿生产粒铁的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的赤铁精矿粉为高
磷鲕状赤铁矿，含量为70％～80％，其粒度为-200目。
3.根据权利要求1所述的利用转底炉直接还原处理高磷鲕状赤铁
矿生产粒铁的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的赤铁精矿粉、还
原煤粉、脱磷剂的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：何鹏，严定鎏，高建军，王海风，
申请(专利权)人：钢研晟华工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11