[发明专利]一种电热还原炉直接还原生产海绵铁的方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种电热还原炉直接还原生产海绵铁的方法，属于直接还原铁加工技术领域。 

背景技术

高炉炼铁系统（包括焦化、烧结、高炉），经几百年的应用和发展，其技术已相当完善，但因其工艺流程长，投资大、对环境污染严重，操作灵活性差，只适合于那些工业初步发展的国家，生产常规产品，初级钢材，且附加值很低。在发达国家，高炉炼铁技术正面临淘汰，生存空间更大为缩小。 

当今社会进入材料时代后，市场需要的钢材不再是传统的材料，而以废钢为主要原料的电炉炼铁可以提升钢材质量和特殊性能，可缩短钢材冶炼周期，减少原材料和电力浪费。但是根据国家废钢协会的统计，2008年我国废钢需求总量为12000万吨，比2007年消耗总量增加1000万吨，资源缺口较大。全年钢铁企业自产废钢2000万吨，社会产废4000万吨，进口废钢1200万吨，总体资源偏紧。全年废钢市场呈现连续起伏跌宕的运行态势。还因为近年来钢铁产品朝小型轻量化、功能高级化、复合化方向发展，故钢材中非金属材料和有色金属使用比例增加，致使废钢质量不断下降。废钢作为电炉原料，由于其来源不同，化学成分波动很大，有害杂质Sn、As、Cu等几乎100%残留钢中，而且很难掌握、控制，这给电炉钢作业带来了极大的困难，而且国内价格高位运行，尤其是底线价位的提高，宣布了应用廉价废钢铁资源炼钢时代的终结。 

而直接还原铁是精铁粉或氧化铁在炉内经低温还原形成的低碳多孔状物质，直接还原铁中硫、磷、砷、锌、铜等杂质都非常低，如果用一定比例的直接还原铁（30—50%)作为稀释剂与废钢搭配不仅可增加钢材的均匀性、改善和提高钢的物理性质，从而达到生产优质钢、纯净钢的目的，还可以提高电炉生产能力、降低电耗和生产成本。因此，直接还原铁不仅是优质废钢的替代物，还是生产优质钢、特殊钢的纯净原料。因此对直接还原铁的需求日趋旺盛，市场容量日益加大，而我国直接还原铁还存在很多问题： 

（1）生产规模过小，而且方法古老、产能小、能耗高、污染严重；

（2）直接还原铁要求的原材料必须是高品位、低脉石的纯净铁矿，我国非常稀缺，因此缺乏稳定的原料供应渠道；

（3）由于受天然气资源限制，气基直接还原发展缓慢；

（4）缺乏统一规划、未能建设大型商品DRI（直接还原铁）生产企业。

世界冶金行业把我国的直接还原铁（海绵铁）产量定为零。2007年九月份，中华人民共和国总书记亲自参观考察了澳大利亚海绵铁公司海绵铁生产线，说明了我国对海绵铁的重视，1995年6月20日国家计划委员会、国家经济贸易委员会、对外贸易经济合作部共同下令把“直接还原铁”列为鼓励外商投资产业，黑色冶金工业中第一位，2004年、2005年均被国家发改委和国家经贸委，列为国家鼓励投资项目。从国民经济的发展要求以及钢铁工业的发展和市场需求看，我国已成为第一耗钢大国，总是依靠进口DRI/HBI（直接还原铁/热压块）是不现实的、不可能的。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电热还原炉直接还原生产海绵铁的方法。能将任意品位的铁矿或大宗工业固体废弃物中回收的铁矿和适量的碳粉还原剂混合后，经电热还原炉直接还原成海绵铁。 

本发明的技术方案。电热还原炉直接还原生产海绵铁的方法，包括下述步骤， 

a、将低品位铁矿或大宗工业固体废弃物磨粉，进行磁选，得到品位高的铁矿粉；

b、将大宗工业固体废弃物磨粉，进行浮选，得到碳粉；

c、将所得的铁矿粉和碳粉混合，压制成块料；

 d、将脱硫剂、脱磷剂混合后，再烘干至物料含水量小于3%，烘干后的物料，进行粉碎，物料粉碎粒度在1.5mm以下，得到还原添加剂；

e、将压制成块的铁矿粉和碳粉烘干，物料含水量小于3%；

f、将还原添加剂和块料送入电热还原炉内，采用电加热体对块料进行加热，氧化铁还原得到单质铁；

g电热还原炉内的物料经冷却后进行破碎，通过磁选，将还原的铁选出。

上述的电热还原炉直接还原生产海绵铁的方法，步骤f中，电热还原炉加热过程为采用电加热体进行加热，先在预热段预热至300℃-500℃，进入升温段升温至900℃-950℃，再在反应段加热至950℃-1100℃进行还原反应，然后物料冷却到200℃以下后出炉。 

上述的电热还原炉直接还原生产海绵铁的方法，步骤g中，磁选得到的铁，通过压块机压块成型。