一种海绵铁煤基直接还原工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种以固体煤作为还原剂的直接还原法－煤基法生产海绵铁的方法。本发明专利技术将破碎后含铁物料与作还原剂的粒煤混合装入金属反应罐中，送入斜坡轨道式隧道窑内焙烧。之后经分选清理取得海绵铁。本发明专利技术工艺简单，产品质量好，能耗低，生产效率高，适于批量生产。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种以固体煤作为还原剂的直接还原法——煤基法生产海绵铁的方法。目前，生产海绵铁的直接还原法可分为两种即使用气体还原剂的直接还原法——气基法和使用固体还原剂的直接还原法——煤基法。气基法因需要天然气和煤气等资源，在我国工业成本较高，因此国内多采用煤基法中的回转窑法和隧道窑法生产海绵铁。在回转窑法中铁矿石和煤一同被加入窑内，煤的燃烧过程(氧化气氛)和铁矿石的还原过程(还原气氛)在同一空间内完成，因此控制适当的窑内气氛存在一定的难度，势必影响到海绵铁的还原效果。在隧道窑法中，采用非金属罐盛装粉状原料，为便于海绵铁成品的分选清理，须采取较复杂的分层装罐方式。还原冶炼过程中因罐体相对静止(属固定床式冶炼)及非金属罐传热效果较差等原因，不利于还原过程的热传导，冶炼时间较长(一般需几十个小时)，因此生产效率低，能耗较高。本专利技术的目的在于克服现有工艺技术之不足而提供一种设备结果简单，产品质量高，生产成本低，生产效率高，易于操作的海绵铁煤基直接还原工艺。本专利技术以铁矿石和煤为主要原料，其生产工艺过程是把铁矿石破碎后与作为还原剂的粒煤及脱硫剂按100∶(35～45)∶(3～5)的重量比充分混合后，装入半封闭式圆筒形金属反应罐中，封好罐盖后将反应罐从斜坡轨道式隧道窑的窑尾(高端)送入，在950～1150℃的高温下，经3.5～5小时的冶炼焙烧后，罐体由窑头(低端)滚出，待温度降至100℃以下时，打开罐盖卸料，经分选后可得到成品海棉铁。本专利技术中的金属反应罐在斜坡轨道式隧道窑内靠重力和摩擦力的作用，使罐体产生回转滚动运动，罐内物料也随之而不断翻动，改善了传热效果，强化了还原过程，提高了还原速度。本专利技术中铁矿石的还原过程在反应罐内进行，还原过程中需要的热量从罐外补充，使反应罐内的强还原气氛与窑内加热过程的氧化气氛完全隔离开来，创造了极有利于铁矿石还原的冶炼条件，可确保较好的海绵铁还原效果。本专利技术具有以下优点1、采用铁矿石与还原煤混合装料，简化了装料方式。2、反应罐在斜坡轨道式隧道窑内自动回转滚动，强化了罐内物料的还原过程，改善了还原效果，使冶炼时间缩短，相应地降低了能耗。3、可采取多罐连续循环工作的生产方式，实现连续生产，生产效率高。4、成品海绵铁的分选清理过程简便，产品夹杂物少，成品率高，质量好。5、设备、工艺简化，易于操作，工程投资少，易实施。附图说明图1为本专利技术的斜坡轨道式隧道窑结果示意图。图2为本专利技术的金属反应罐结果示意图。下面结合附图详细介绍一个实施例。如图1所示，高温隧道窑炉体(1)建成具有一定斜度的长方楔形体，燃烧器(2)分布在炉体的中部，带斜坡的水冷轨道(3)连接在隧道窑出入口之间。在图2中，反应罐(4)采用耐高温金属制成，在罐底和罐盖上均开有排气孔(7)、(9)，罐体上加装有导向圈(8)。在生产时，把铁矿石或铁精矿球团(粒度8～15毫米)与褐煤(粒度2～10毫米)及生石灰(粒度为1～3毫米)按100∶40∶3的重量比混合后，装入若干个反应罐内，再从斜坡轨道式隧道窑的窑尾顺序滚入，由于轨道带有9°左右的斜坡，反应罐自动向前回转滚动，经700℃左右的炉气预热后进入950～1150℃的高温段进行冶炼烙烧，最后经冷却段的降温过程后，反应罐从窑头滚动出炉，整个冶炼过程需3.5～5小时左右。不断从窑头出口处滚出的反应罐经进一步冷却，温度降至100℃以下时，打开罐盖卸料，再经筛分和磁选过程，得到成品海绵铁。倒空的反应罐重新返回装料，进入下一个工作循环，这样便连续不断地生产出海绵铁。本专利技术斜坡轨道式隧道窑设计成上、下两层轨道，可提高设备利用率，提高生产能力。权利要求1.一种海棉铁煤基直接还原工艺，以含铁物料和煤为主要原料，其特征在于把含铁物料破碎后与粒煤及脱硫剂按100∶(35～45)∶(3～5)的重量比充分混合，装入半封闭式圆筒形金属反应罐中，封好罐盖后将反应罐从斜坡轨道式隧道窑的窑尾(高端)送入，在950～1150℃的高温下，经3.5～5小时的冶炼焙烧后，罐体由窑头(低端)滚出，待温度降至100℃以下时，打开罐盖卸料，经筛分和磁选后可得到成品海棉铁。2.如权利要求1所述的还原工艺，其特征在于装满混合物料的圆筒形金属反应罐在斜坡轨道式隧道窑内靠重力和摩擦力的作用，使罐体自动地沿轨道回转滚动。罐内物料也随之得到翻动。3.如权利要求1或2所述的还原工艺，其特征在于多个反应罐依次顺序地进行装料，入窑冶炼焙烧，出窑冷却分选等工序，反应罐循环工作，可实现整个过程的连续生产。全文摘要本专利技术涉及一种以固体煤作为还原剂的直接还原法——煤基法生产海绵铁的方法。本专利技术将破碎后含铁物料与作还原剂的粒煤混合装入金属反应罐中，送入斜坡轨道式隧道窑内焙烧。之后经分选清理取得海绵铁。本专利技术工艺简单，产品质量好，能耗低，生产效率高，适于批量生产。文档编号C21B13/04GK1142541SQ95109269公开日1997年2月12日 申请日期1995年8月5日 优先权日1995年8月5日专利技术者李铁顺 申请人:李铁顺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海棉铁煤基直接还原工艺，以含铁物料和煤为主要原料，其特征在于把含铁物料破碎后与粒煤及脱硫剂按１００∶（３５～４５）∶（３～５）的重量比充分混合，装入半封闭式圆筒形金属反应罐中，封好罐盖后将反应罐从斜坡轨道式隧道窑的窑尾（高端）送入，在９５０～１１５０℃的高温下，经３．５～５小时的冶炼焙烧后，罐体由窑头（低端）滚出，待温度降至１００℃以下时，打开罐盖卸料，经筛分和磁选后可得到成品海棉铁。２、如权利要求１所述的还原工艺，其特征在于装满混合物料的圆筒形金属反应罐在斜坡轨道式隧道窑内靠重力和摩擦力的作用，使罐体自动地沿轨道回转滚动。罐内物料也随之得到翻动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：李铁顺，
申请(专利权)人：李铁顺，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]