[发明专利]一种铁碳复合炉料的制备方法及铁碳复合炉料

说明书

本发明提供一种铁碳复合炉料的制备方法及铁碳复合炉料，属于冶金工艺技术领域。本发明提供的铁碳复合炉料包括以下重量份的原料：非炼焦煤粉61～84份；铁氧化物10～30份；高温促进剂6～9份；热水8～12份；制备方法包括：原料混合均匀后，将混合好的物料进行造球，得到球料；球料在650℃～1050℃下进行分段炭化；炭化后的球料直接喷冷却，得到所述铁碳复合炉料。非炼焦煤不像焦煤具有好的粘结性，高温强度低，难以在高炉中应用，本发明在非炼焦煤中添加铁氧化物，改变炉料粒径的手段，在非直接焙烧的炉窑内进行炭化处理一次性成型，得到能够替代焦煤的铁碳复合炉料，符合我国非炼焦煤储量丰富的国情，解决了焦煤储能不足的技术问题，减少了成本碳减排达10％以上。

技术领域

本发明属于冶金工艺技术领域，尤其涉及一种铁碳复合炉料的制备方法及铁碳复合炉料。

背景技术

高炉作为冶金的主要工艺设施已延续200多年，其能质交换的高效化，促进了自身的推广，助推了社会的进步和发展，在国民经济中起到巨大作用，而高炉所用的还原剂——焦炭，在炼铁工艺中成为不可或缺的炉料。焦炭的强度在高炉内起到骨架支撑炉料的作用，在高炉腹部高强度的焦炭对铁液进行滤栅；高固定碳含量是铁氧化物的主要还原剂，无论是上部的间接还原反应，或炉腹的直接还原反应，均离不开焦炭中的碳；焦炭具有较高的热值，其还原反应释放大量热量，成为火法冶金离不开的热量。

随着经济的快速发展，作为冶金的主要冶炼手段在贡献基础材料的同时，大量的碳排放带来环境的影响，钢铁行业占到工业碳排放的16％作用，而钢铁的70％碳排放在炼铁工序，因此高炉工序炉料结构的调整是节能减排的关键环节。另外，焦炭的焙烧依赖于优质的粘结性焦煤，而焦煤在煤炭占比约5.9％，不足以支撑高炉炼铁的需要求，大型化的高炉需要更优质的焦炭，焦炭本身的生产也对环境产生巨大的影响，全球变暖和优质资源的短缺，限制焦炭的产量也成为多国的共识。

中国是以煤为主，缺油少气，而已探明的侏罗纪煤田煤质属特低灰、特低硫、特低磷、高挥发分、中高发热量的长焰煤和不粘煤，储量占到已探明煤炭量的39.6％，是煤干馏的理想原料，也是煤化工优质原料，近年来有了长足的发展。侏罗纪煤田储量最丰，主要集中于华北及西北地区，著名的煤田主要有神府、东胜煤田、大同煤田以及尚未开发的煤田。探明储量l349.4亿吨，煤类主要为长焰煤、不粘煤和弱粘煤，通常讲的神府煤田，就是指侏罗纪煤田。由于侏罗纪煤不像焦煤具有好的粘结性，因此无法像焦炭那样经过高温煅烧来制备焦炭，即使部分弱粘结性的也仅能制成半焦(俗称兰炭)，由于强度差，易碎，除小型高炉少部分配加使用外，1000m³以上的高炉根本不能使用。

因此，短期内如何实现极致能效，如何缓解高炉使用焦炭压力，如何寻求低碳路径的焦炭替代料成为大家追逐的对象。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为了解决现有技术传统高炉还原剂焦炭需求量大，但供应不足的技术问题，提供一种铁碳复合炉料的制备方法及铁碳复合炉料。

本发明第一方面提供一种铁碳复合炉料的制备方法，所述铁碳复合炉料包括以下重量份的原料：

非炼焦煤粉61～84份；

铁氧化物10～30份；

高温促进剂6～9份；

热水8～12份。

在一些实施方式中，所述高温促进剂为高温沥青粉和/或高温煤焦油。