一种赤泥海绵铁质炼钢冷却剂的生产方法技术

本发明专利技术提供了一种赤泥海绵铁质炼钢冷却剂的生产方法，其通过以下步骤实现：拜耳法氧化铝生产过程产生的高铁赤泥经烘干、破碎，得到赤泥散料；赤泥散料与低硫煤粉经混合、压球或造球、烘干工序，得到生球；生球进转底炉进行直接还原得到赤泥海绵铁。该工艺具有设计合理、产品价格低、性能优越等特性，可以完全代替球团矿、烧结矿、块矿作为炼钢冷却剂使用，为炼钢工序带来明显效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金行业
，具体的涉及。
技术介绍
炼钢工序往往会添加一部分冷却剂来平衡富余热量，目前炼钢主要采用烧结矿、球团矿、块矿作为冷却剂，为了进一步降低生产成本，有的炼钢厂会使用一部分赤泥压块作为冷却剂使用。赤泥压块，一般采用含铁量较高的拜耳法赤泥或者经过分选的高铁赤泥作为原料，经晾晒、混合、压球、烘干制得成品赤泥压块。赤泥压块作为炼钢冷却剂使用主要会对炼钢系统产生以下三方面的不利影响。 I、拜耳法赤泥和高铁赤泥都含有一定量的碱金属，其Na2O质量百分比一般为29TlO%，经200°C 400°C烘干后，无法将赤泥中的碱金属脱除，碱金属随赤泥进入炼钢工序后，会对炼钢设备广生喊咅。2、赤泥压块生产过程中虽然添加了一定量的粘结剂用于提高赤泥压块的抗压强度，但最终的成品赤泥压块抗压强度依然较差，经长途运输和高压打料后，碎料及粉料较多，由此导致利用率低，从而降低其冷却效果和金属收得率。3、赤泥压块生产过程中一般会添加39Tll%粘结剂用于提高赤泥压块的抗压强度，但这样做的同时会导致赤泥压块的TFe含量降低、杂质含量增加，进而导致炼钢工序热能综合利用效率降低。因此，需要提出一种质量优越的赤泥质炼钢冷却剂的生产方法。
技术实现思路
为了克服上述不利影响，本专利技术提供了一种设计合理、价格低廉、性能优越的赤泥海绵铁质炼钢冷却剂的生产方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的赤泥海绵铁质炼钢冷却剂的生产步骤包括I、将高铁赤泥进行烘干、破碎处理，得到赤泥散料。由于高铁赤泥含水量太大(一般为259Γ409Ο，需进行烘干处理方能进入下道工序使用。2、将处理好的赤泥散料与还原剂按一定比例混合，得到混合料。3、混合料经压球或造球、烘干后得到生球。4、生球进转底炉进行直接还原得到赤泥海绵铁。其中步骤I中所述的高铁赤泥为拜耳法氧化铝生产过程中经分选技术产生的残渣，其组份及含量比例包括TFe 35% 42%、Al2O3 8% 20%、SiO2 4% 15%和Na2O 2% 10%，所述的高铁赤泥中粒度小于74 μ m的部分> 80%。其中所述步骤I中，赤泥烘干热源可以为钢铁厂废弃不用的低温热源，热源温度200 0C 400。。。其中所述步骤I中，赤泥烘干采用通用烘干机烘干，也可以采用其他方法烘干，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活选用。其中所述步骤I中，赤泥烘干后水分彡12%。其中所述步骤I中，赤泥采用球磨机或雷蒙磨进行破碎，或者其他方式对赤泥进行破碎，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活选用。其中所述步骤2中，还原剂选用低S煤粉，低S煤粉中粒度小于74μπι的部分^ 90%, S含量小于O. 5%。低S煤粉米用球磨机或雷蒙磨进行破碎,或者其他方式对赤泥进 行破碎，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活选用。优选的，赤泥和还原剂的配比应满足如下关系添加还原剂是为了赤泥中的氧化铁还原成金属铁，配料时要求赤泥中氧化铁的氧含量与还原剂中碳含量比为O. 8^1. I (摩尔百分比)。其中所述步骤2中，还原剂的水分彡12%。其中所述步骤2中，混合料的水分为7°/Γ 2%。其中所述步骤3中，混合料采用对辊压球机压球或者造球盘造球，球径为20mm 50mmo其中所述步骤3中，烘干工序采用链蓖机，烘干热源来自本方法产生的200°C 900°C的预热空气，烘干时间为12 30分钟，烘干后的生球温度为50°C 700°C，烘干后的生球水份小于4%。其中所述步骤4中，直接还原的温度为1250°C 1350°C，还原时间20mirT60min。生球通过直接还原，赤泥中的氧化铁大部分被还原成金属铁；赤泥中90%以上的碱金属氧化物还原后气化被转底炉烟气带走；同时因为有了铁颗粒的还原长大过程，颗粒间的粘结效果增强，所得赤泥海绵铁的抗压强度可以满足炼钢实际生产需要。其中所述步骤4中，赤泥海绵铁性能指标TFe > 50%、Na2O < O. 50%、S < O. 10%，颗粒尺寸10mnT50mm,抗压强度> 2000N/球。本专利技术提供的赤泥海绵铁质炼钢冷却剂的生产方法具有设计合理、生产成本低、含铁量高、抗压强度高等特性，可以完全代替球团矿、烧结矿、块矿作为炼钢冷却剂使用。赤泥海绵铁用于炼钢冷却剂使用后，因其铁基本上是金属铁，与球团矿、烧结矿、块矿相比，炼钢炉温降小，吹损少；赤泥海绵铁中丰富的Al2O3成分还可以作为调渣使用，从而减少调渣剂的用量和炼钢渣的产量，为炼钢工序带来明显效益。附图说明图I :本专利技术的工艺流程图。具体实施例方式以下实施例中高铁赤泥为拜耳法氧化铝生产过程中产生的残渣，粒度小于74 μ m的部分彡80%。还原剂选用低S煤粉，低S煤粉中粒度小于74 μ m的部分彡90%, S含量小于O. 5%。高铁赤泥和低S煤粉采用球磨机或雷蒙磨进行破碎，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活选用。实施例I :采用TFe 35. 2%、Al2O3 16. 56%、SiO2 9. 27%、Na2O 7. 46% 的高铁赤泥，与成分为Af 12. 17%、Vf9. 52%、固定C 82. 03%、S O. 39的、水10%煤粉按照质量百分比88:12进行混合，混合料水份控制在9%左右,采用高压压球机制得长宽高为20mm—30mm-40mm的枕头状生球；生球在链蓖烘干机中烘干15min 20min，将水份脱至4%以下；然后至入转底炉中还原，在 1250°C下还原 40min 60min，得至Ij TFe 51. 89%、Al2O3 25. 98%、SiO2 15. 77%、Na2OO.42%、S O. 075%、抗压强度2046N/球的赤泥海绵铁。具体工艺请参见图I。I吨钢水中可添加此赤泥海绵铁40kg，可减少造渣剂用量2kg，可降低吨钢生产成本10. 76元，经济效益显著。实施例2 采用TFe 38. 4%、Al2O3 12. 64%、SiO2 5. 36%、Na2O 4. 62% 的高铁赤泥，与成分为AfI2. 17%、Vf9. 52%、固定C 82. 03%、S O. 39、水5%的煤粉按照质量百分比87:13进行混合，混合料水份控制在9%左右，采用圆盘造球机制得直径20mnT40mm生球；生球在链蓖烘干机中烘干12min 20min,将水份脱至4%以下；然后至入转底炉中还原，在1300°C下还原30min 50min，得到 TFe 58. 96%、Al2O3 19. 23%、SiO2 9. 21%、Na2O O. 32%、S O. 080%、抗压强度2126N/球赤泥海绵铁。I吨钢水中可添加此赤泥海绵铁35kg，可减少造渣剂用量2kg，可降低吨钢生产成本14. 56元，经济效益显著。实例3 采用TFe 41. 6%、Al2O3 8. 97%、SiO2 4. 62%、Na2O 2. 35% 的高铁赤泥，与成分为 Af11.72%、Vf 10. 09%、固定C 77. 01%、S O. 41、水7%的焦粉按照质量百分比86:14进行混合，混合料水份控制在7%左右,采用高压压球机制得长宽高为20mm—30mm-40mm的枕头状生球；生球在链蓖烘干机中热风烘干20min 30min，将水份脱至4%以下；然后至入转底炉中还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种赤泥海绵铁质炼钢冷却剂的生产方法，该方法包括：1）将高铁赤泥进行烘干、破碎处理，得到赤泥散料；2）将处理好的赤泥散料与还原剂混合，得到混合料；3）混合料经压球或造球，后经烘干后得到生球；4）生球进转底炉进行直接还原得到赤泥海绵铁；所述的高铁赤泥按重量百分比包括：TFe？35%～42%，Al2O3？8%～20%，SiO24%～15%和Na2O？2%～10%，且高铁赤泥中粒度小于74μm的部分重量占比不小于80%；所述的高铁赤泥烘干后水分≤12%；所述还原剂包括低S煤粉，低S煤粉中粒度小于74μm的部分≥90%，S含量小于0.5%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建云，陈良，曾晖，巩国志，郑春玉，陈伟，杜春峰，王延平，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：