一种高比例利用赤泥生产炼钢含铁辅料的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高比例利用赤泥生产炼钢含铁辅料的方法及其装置，属于钢铁生产领域，工艺步骤包括：S1、球团用含铁原料备料：含铁原料中赤泥80～100％、铁矿粉0～20％；S2、粘结剂备料：其重量为含铁原料重量的2.5％

【技术实现步骤摘要】
一种高比例利用赤泥生产炼钢含铁辅料的方法及其装置


[0001]本专利技术涉及一种炼钢含铁辅料生产方法，特别是一种高比例利用赤泥生产炼钢含铁辅料的方法和装置。

技术介绍

[0002]炼钢含铁辅料是对炼钢终点温度控制至关重要的物料也是炼钢过程中的冷却剂，炼钢过程中需要加入冷却剂平衡富余温度,以满足吹炼的要求。依据物料平衡和热平衡计算出冷却剂的用量和冷却效果，达到控制终点温度和炼钢过程温度的目的。氧气转炉主要使用的冷却剂有废钢、铁矿石、烧结矿、球团矿、石灰石和生白云石等，含铁物料中烧结矿含粉率高，成本高，铁矿石表面水和结晶水高，作为炼钢含铁辅料存在外观不规则，水分、杂质、含粉量管控困难，在使用过程中反应不稳定，调渣较缓慢，钢水容易剧烈反应产生飞溅并且金属收得率低的缺点。随着连铸比的提高，废钢价格上涨，含铁辅料需求量的增加等因素，采用成本低的固废赤泥焙烧生产球团矿作为炼钢含铁辅料是降低炼钢成本，稳定炼钢过程中钢水温度、吹氧量等技术指标的重要技术创新方法。
[0003]赤泥是制铝工业提取氧化铝时产生的粒度细强碱性的工业固体废弃物，因其含有大量的含铁氧化物，外观和赤色泥土相似，故被称为赤泥。每生产1吨氧化铝就产生0.5
‑
1.5吨赤泥，我国赤泥累堆存量已经超过13亿吨，赤泥具有高碱、高盐和放射性等特征，大量的赤泥堆存对周围土壤、水资源和大气均造成巨大隐患和危害。
[0004]赤泥属于褐铁矿，含水量约20％，品位约45％，LOI约8％，Al2O3、Na2O、Ti等碱金属含量均较高，因此，在烧结过程中使用赤泥作为铁原料生产的烧结矿RDI会降低，高炉使用此烧结矿对炉体设备也影响较大，不适合高比例在高炉和烧结使用。因此，工业球团生产过程中，一般搭配使用磁铁矿和赤铁矿作为铁原料，其机理在于：磁铁矿在200
‑
400℃时内部四氧化三铁和氧气反应生成磁性的赤铁矿，在400
‑
1000℃晶体会重新排列，从立方晶系变化为斜方晶系，磁性也随之消失，而赤铁矿在球团生产过程中固结机理是一种简单的高温再结晶过程，两种矿粉均有利于球团固结。如《一种含磷鲕状赤铁矿与赤泥的综合处理方法》(CN201310015662.1)将鲕状赤铁矿原矿、赤泥(5～40％)、煤按一定比例混料后破碎，混匀；碎矿金属化还原焙烧；焙砂经缓冷至400～750℃后水淬急冷，水淬焙砂球磨；球磨矿浆磁选得到类海绵铁粉和尾矿；类海绵铁粉熔分得到含磷小于0.01％优质铁水。近年来为了增加赤泥利用率，各企业尝试提高赤泥比例，而赤泥的同化温度较低(1244℃)，流动指数和粘结相强度低，软化温度较低(1304℃)，软熔区间较窄，熔速较快，有效液相开始生成温度较高，但有效液相形成区间窄，高温固结性质差。水分过高、
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200目含量低，比表面积小，造成成球率和生球成长速度低，抗压强度会降低，落下次数会变差，LOI过高对于环保和设备运行负荷增加，排放废气中氮氧化物含量会升高。因此高比例赤泥来源所得球团不能直接应用于炼钢生产，如《一种基于回转窑直接还原焙烧
‑
磁选的赤泥综合利用方法》(CN201710430425.X)以赤泥为原料(69
‑
75％)，煤粉为还原剂，钛磁铁矿为添加剂，淀粉和膨润土为粘结剂进行压球，采用直接还原焙烧
‑
磁选工艺回收铁，必须经由球磨后进行磁选
得到铁粉和尾矿，工序复杂，成本能耗增加。
[0005]因此，如何高比例利用赤泥作为球团铁原料造球，球团直接应用于炼钢生产，仍是业内难以克服的技术难题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种高比例利用赤泥生产炼钢含铁辅料的方法，将球团铁原料中赤泥的比例提升到80
‑
100％，结合工艺改良，经圆盘造球，温度控制，链篦机两段干燥和一段预热以及回转窑焙烧，生产出满足炼钢所需求的优质炼钢含铁辅料。
[0007]本专利技术解决其技术问题的技术方案是：一种高比例利用赤泥生产炼钢含铁辅料的方法，其特征在于：工艺步骤包括：
[0008]S1、球团用含铁原料备料：含铁原料中赤泥80～100％、铁矿粉0～20％；
[0009]S2、粘结剂备料：其重量为含铁原料重量的2.5％
‑
7.5％；
[0010]S3、造球：将S1、S2所得配料进行混合造球；
[0011]S4、预处理工艺：造球后进行筛分；通过链篦机布料：在链篦机内进行温度梯度控制，包括两段干燥和一段预热：
[0012]S5、回转窑焙烧：使用混合煤气进行点火，稳定回转窑内温度在1200
‑
1300℃；
[0013]S6、环冷：包括两段环冷，以环冷机下料口处目测无红球为标准。
[0014]进一步的，上述铁矿粉为海砂、铁精粉、氧化铁红等含铁原料的一种或多种。
[0015]进一步的，上述赤泥水分≤23％。
[0016]进一步的，上述粘结剂为膨润土、消石灰、或者复合粘结剂。
[0017]进一步的，上述膨润土重量为含铁原料重量的5％
‑
7.5％。
[0018]进一步的，上述造球工序中，造球盘倾角为45.5
°‑
46.5
°
。
[0019]进一步的，上述预处理工艺中，温度梯度控制为：干燥一段：温度控制≤200℃，维持7
‑
9min，干燥二段：温度控制在200
‑
360℃，维持6
‑
8min，预热段：温度控制在900
‑
1000℃，并维持9
‑
11min。
[0020]进一步的，上述混合煤气包括转炉煤气和高炉煤气。
[0021]：初始设定转炉煤气和高炉煤气配加比例为4.3:1～4.8：1进行点火，依据窑内温度调整调整转炉煤气和高炉煤气配加比例。
[0022]进一步的，上述两段环冷中，环冷一段温度930
‑
980℃，环冷二段温度450
‑
650℃。
[0023]与现有技术相比较，本专利技术具有以下突出的有益效果：
[0024]1、赤泥作为含铁固废物料得到再次循环利用，焙烧生产球团矿作为优质的炼钢用含铁辅料；
[0025]2、通过工艺改良，将球团铁原料中赤泥的比例提升到80
‑
100％，且球团矿质量稳定，抗压强度≥400N/个、Al2O3含量≤10％；
[0026]3、回转窑焙烧过程中降低热力型氮氧化物，即保证球团矿的质量又满足环保要求。
附图说明
[0027]图1是本专利技术的工艺流程示意图。
[0028]图2是本专利技术生产装置的结构示意图。
具体实施方式
[0029]下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。
[0030]出于以下详细描述的目的，应该理解的是，除非明确相反地指出，否则本专利技术可以采取各种替代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高比例利用赤泥生产炼钢含铁辅料的方法，其特征在于：工艺步骤包括：S1、球团用含铁原料备料：含铁原料中赤泥80～100％、铁矿粉0～20％；S2、粘结剂备料：其重量为含铁原料重量的2.5％
‑
7.5％；S3、造球：将S1、S2所得配料进行混合造球；S4、预处理工艺：造球后进行筛分；通过链篦机布料：在链篦机内进行温度梯度控制，包括两段干燥和一段预热：S5、回转窑焙烧：使用混合煤气进行点火，稳定回转窑内温度在1200
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1300℃；S6、环冷：包括两段环冷，以环冷机下料口处目测无红球为标准。2.根据权利要求1所述的高比例利用赤泥生产炼钢含铁辅料的方法，其特征在于：所述铁矿粉为海砂、铁精粉、氧化铁红等含铁原料的一种或多种。3.根据权利要求1所述的高比例利用赤泥生产炼钢含铁辅料的方法，其特征在于：所述赤泥水分≤23％。4.根据权利要求1所述的高比例利用赤泥生产炼钢含铁辅料的方法，其特征在于：所述粘结剂为膨润土、消石灰、或者复合粘结剂。5.根据权利要求4所述的高比例利用赤泥生产炼钢含铁辅料的方法，其特征在于：所述膨润土重量为含铁原料重量的5％
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7.5％。6.根据权利要求1所述的高比例利用赤...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑和璆，魏伟佳，陈长敏，苗书磊，韩明，姚永江，厉建好，张广涛，李亮，
申请(专利权)人：日照钢铁控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：