【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印的铁矿直接还原冶金方法
本专利技术涉及3D打印制备直接还原铁技术，具体涉及一种基于3D打印的铁矿直接还原冶金方法，属于还原法冶金
技术介绍
随着钢铁生产工艺技术的发展与进步，以及能源结构调整和环保要求提升，非高炉炼铁工艺已成为钢铁冶金技术研发的热点。其中，直接还原工艺凭借其流程短、市场适应性强等特点已成为钢铁工业发展十分重要的方向之一。相较于传统的高炉-转炉冶炼流程，发展直接还原技术既可以摆脱焦煤资源的束缚，有效改善钢铁生产的能源结构，同时从减少二氧化碳排放、实现环境友好发展的角度出发，直接还原工艺也是钢铁工业绿色发展的有效途径。自20世纪50年代以来，直接还原铁(DRI)生产发展迅速，产量稳步上升，由1970年的79万吨增加到1998年的3709万吨、2019年的9980万吨。印度和伊朗是全球最大的两个直接还原铁生产国，2019年分别生产3685万吨和2773万吨。目前，世界直接还原铁产量超过100万吨的国家有13个。以气基竖炉法为主，主要集中在伊朗、俄罗斯、墨西哥等天然气资源丰富的国家。...
【技术保护点】
1.一种基于3D打印的铁矿直接还原冶金方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：/n1)混合制料：将铁精粉、纤维、二氧化钛、金属添加剂、粘结剂和煤粉充分混合均匀后获得3D打印混合料；/n2)造球成型：将步骤1)获得的3D打印混合料置于3D打印设备中制备获得生球；/n3)干燥：将步骤2)获得的生球进行干燥处理；/n4)热处理：将步骤3)干燥完全后的球团矿先进行预热处理，然后再进行焙烧处理，最后冷却获得焙烧矿；/n5)磁选：将步骤4)获得的焙烧矿经破碎研磨后进行磁选处理获得直接还原铁。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印的铁矿直接还原冶金方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
1)混合制料：将铁精粉、纤维、二氧化钛、金属添加剂、粘结剂和煤粉充分混合均匀后获得3D打印混合料；
2)造球成型：将步骤1)获得的3D打印混合料置于3D打印设备中制备获得生球；
3)干燥：将步骤2)获得的生球进行干燥处理；
4)热处理：将步骤3)干燥完全后的球团矿先进行预热处理，然后再进行焙烧处理，最后冷却获得焙烧矿；
5)磁选：将步骤4)获得的焙烧矿经破碎研磨后进行磁选处理获得直接还原铁。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤1)中，所述铁精粉选自赤铁矿、磁铁矿、镜铁矿中的一种或多种，优选为赤铁矿和/或磁铁矿；
作为优选，所述铁精粉的全铁品位TFe≥65％，优选TFe≥67％，更优选TFe≥69％；作为优选，所述铁精粉的粒径为0-0.5mm，优选为0.01-0.3mm，更优选为0.05-0.1mm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述纤维为聚乙烯纤维和/或聚氨酯纤维；作为优选，所述聚乙烯纤维为高弹模聚乙烯纤维；所述聚氨酯纤维为聚醚型和/或聚酯型弹性纤维。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述二氧化钛为纳米级二氧化钛；作为优选，所述二氧化钛的粒径为小于500nm，优选为小于400nm，更优选为小于300nm；和/或
所述金属添加剂为微米级金属添加剂，所述金属添加剂的粒径为小于80μm，优选为小于60μm，更优选为小于40μm；作为优选，所述金属添加剂选自微米级五氧化二钒、微米级三氧化钨、微米级三氧化钼、微米级二氧化铈中的一种或多种。
5.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：所述粘结剂选自膨润土、水玻璃、消石灰、腐植酸钠、有机复合粘结剂中的一种或多种；作为优选，所述粘结剂的粒径为0-0.3mm，优选为0.01-0.2mm，更优选为0.03-0.1mm；和/或
所述煤粉选自烟煤、褐煤、无烟煤、焦粉中的一种或多种；作为优选，所述煤粉的粒径为0-0.3mm，优选为0.01-0.2mm，更优选为0.03-0.1mm。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法，其特征在于：所述聚乙烯纤维的长度为0.1-100mm，优选为0.5-80mm，更优选为1-50mm；聚乙烯纤维的弹性模量为50-200N/tex，优选为80-1800N/tex，更优选为100-150N/tex；和/...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵强，魏进超，廖继勇，戴波，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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