[发明专利]一种采用旋窑生产纯铁和铁碳合金的方法在审

专利信息
申请号: 202111122680.0 申请日: 2021-09-24
公开(公告)号: CN113774179A 公开(公告)日: 2021-12-10
发明(设计)人: 时朝友;王礼全;时永峰 申请(专利权)人: 四川阳华环保科技有限公司
主分类号: C21B13/08 分类号: C21B13/08
代理公司: 成都行之专利代理事务所(普通合伙) 51220 代理人: 唐邦英
地址: 621000 四*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 采用 生产 合金 方法
【说明书】:

发明公开了一种采用旋窑生产纯铁和铁碳合金的方法,解决了现有的纯铁和铁碳合金的生产方法能耗高、产量低、工序长、原料成本和生产成本高且污染排放量大的问题。本发明包括如下步骤:步骤1:把铁矿石和炭源按照生成纯铁的配比进行混合并细化得到原料粉;步骤2:将步骤1中的原料粉加入到旋窑中,旋窑转动并加热至反应温度,原料粉之间发生置换反应生成熔态单质铁和粉状的废渣粉;步骤3:将步骤2中的熔态单质铁和粉状的废渣粉从所述旋窑中排出并进行分离;步骤4:冷却熔态单质铁得到纯铁。本发明具有节能环保、成本低、工序简单、产品品质高等优点。

技术领域

本发明涉及冶炼生产生铁技术领域,具体涉及一种采用旋窑生产纯铁和铁碳合金的方法。

背景技术

现在生产生铁的方法是在立式冶炼高炉中进行的,为了使高炉内加温燃料燃烧后产生的尾气,能顺利排出高炉外和高炉中的生产原料又能充分吸收尾气中的热量。所以必须将铁矿石制成合适的铁矿石块与焦炭制成合适的焦炭块或将铁矿石粉制成合适的球状物,经过烧结成有一定强度的铁粉球。让铁矿石块状物、焦炭块状物之间或铁粉球状物、焦炭块铁粉球状物之间在高炉内形成的料柱体中形成一定的缝隙率,便于高炉内下部的燃料燃烧后产生的热尾气能够从炉内料柱体中块状或球状之间形成的缝隙中顺利排出高炉外和高炉内料柱体中的块状或球状物料又能充分吸收缝隙中通过的热尾气中的热量,来预加热块状或球状生产原料的生产方法。但是我国高品质铁矿石资源较少,大部分高品质铁矿石均从国外进口,为了减少运输费用和提高冶炼生产效率、降低生产成本。国外铁矿石生产企业都是把铁矿石磨细后经过水洗选或磁选除去铁矿石粉中杂质来提高铁矿石粉产品中铁含量来降低铁矿石粉产品的运输费用。但是铁矿石粉产品运到国内生产现场后,为适应立式冶炼高炉的生产方法,又必须把铁粉加粘合剂混合后经制球设备制成球状物,球状物在经过烧结来提高铁粉球强度和除去能成为气态的杂质后,在配合适量焦炭块混合后一起进入立式冶炼高炉中,来冶炼生产生铁产品。

这种冶炼生产生铁的方法存在以下问题:

一、铁矿石生产企业为了提高效益,就必须要提高产品铁含量来降低运输成本,必需把块状铁矿石粉碎、磨细成一定细度的铁矿石粉以后,在对铁矿石粉进行水洗选或磁选除去铁矿石粉中杂质来提高铁矿石粉产品的含铁量,这个水洗选或磁选生产工序增加了生产成本与废水、废渣、粉尘环境污染。

二、铁矿石粉产品到达冶炼企业后为了适应立式冶炼高炉的生产方法,又必须要把铁矿石粉原料做成球状物才能在立式高炉内的球状物料料柱体中的球状物与球状物之间形成通气缝隙率,便于窑气通过和球状物吸收窑气中热量预热。做成球状物就要加粘合剂和铁粉混合设备,粘合剂与铁粉原料混合后,在用制球设备制成球状铁粉球。增加制球生产工序和增加了生产成本。

三、铁粉球为了适应立式冶炼高炉生产时高炉内下部高温铁粉球能夠承受上部铁粉球料柱体产生的料柱压力,又必须要对球状物料进行烧结来提高铁粉球抗压强度来承受高炉内铁粉球料柱体产生的压力。铁粉球烧结工序增加了热耗和生产成本。

四、必须要把铁矿石块或铁粉球在立式冶炼高炉内,用高温把铁矿石块或铁粉球外表一层一层的熔化后,熔态氧化铁才能进入炭层进行置换反应,熔化氧化铁温度高多耗用了烧料,增加了生产成本。

五、铁矿石块与焦炭块或铁粉球与焦炭块在立式高炉内产生的缝隙率有限和大量空气中78%以上氮气也进入了窑气,致使进入立式冶炼高炉内的空气量受限,导致燃料与空气中氧气氧化反应燃烧后产生的尾气中含氧量较低,氧化铁粉与炭置换反应产生的一氧化碳气体,很大一部分由于尾气中没有足够的氧气参与燃烧反应就排出高炉外,继增加了燃料消耗又增加了空气污染。

六、铁矿石块与焦炭坱或铁粉球与焦炭块在立式高炉内的铁粉球料柱高对炉内空气阻力大,必须要把进炉空气经过高压鼓风机加压后鼓吹进入高炉内。高压鼓风机增加了电耗。

七、冶炼生铁产品后产生的熔态尾渣呈玻璃态无活性,无法大量利用。要想大量利用就必须增加水碎冷却处理工序来增加尾渣活性。增加了水碎冷却处理工序又增加了生产成本和废气、废水污染。

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