[发明专利]用微波竖炉制取低碳海绵铁的方法

摘要

本发明涉及一种用微波竖炉制取低碳海绵铁的方法，它采用铁矿粉做原料，普通烟煤粉或无烟煤粉做还原剂，不使用资源短缺的焦煤焦炭，通过选料、细磨、过筛、配料、混合、搅拌、布料、微波竖炉预热、密闭高温炼制、化学还原反应、氮气保护冷却、磁选法提纯、检测对比分析，获得高品质低碳海绵铁，它是利用铁矿粉、煤粉、石灰粉对微波具有选择性吸收这一特性，在密闭高温条件下，在微波发生器、加热器、调节器的作用下，通过自身吸收微波产生的热量进行碳热自还原，还原速度快、时间短、减少了渗碳时间和过程，得到低碳海绵铁，该方法使用设备少、制取工艺简单、缩短了冶炼还原时间，节约了焦煤焦炭资源，减少了环境污染，金属化率高，可达90－98％，含碳量低，可小于0.5％，是十分理想的制取低碳海绵铁的方法。

主权项

1、一种用微波竖炉制取低碳海绵铁的方法，其特征在于：本发明是由下列化学物质炼制而成，其化学物质的组合配比是：以千克、升为计量单位铁矿粉：72.5千克±7.5千克煤 粉：20千克±5千克石灰粉：7.5千克±2.5千克本发明的制取方法如下：1)、精选原料对制取低碳海绵铁所需的铁矿粉、煤粉、石灰粉要进行精选，并进行纯度控制：铁矿粉：含铁量＞65％、含水分量＜5％煤粉：含碳量＞75％、含水分量＜2％石灰粉：含氧化钙量＞80％、含水分量＜1％2)、原料细磨对精选后的铁矿粉、煤粉、石灰粉，要分别在干式球磨机内进行细磨二次。3)、过筛并进行细度控制对细磨后的铁矿粉、煤粉、石灰粉要分别用筛网进行过筛，并进行细度控制；铁矿粉：用150目筛网过筛，细粉粒度为0.01-0.5mm煤粉：用80目筛网过筛，细粉粒度为0.01-2mm石灰粉：用100目筛网过筛，细粉粒度为0.01-1mm4)、配料、混合对过筛后的铁矿粉、煤粉、石灰粉，按组合配比进行原料配制，并在专用容器内进行混合。5)、搅拌对混合后的原料细粉在专用搅拌机内进行搅拌，反复进行，搅拌均匀。6)、微波竖炉预热对冶炼使用的微波竖炉要进行预热，预热温度为300℃±10℃，预热时间为30-40分钟。7)、分层布料将混合搅拌均匀的原料细粉，分层置于微波竖炉内，按微波竖炉结构体积布料均匀、松散、有空隙。8)、微波竖炉冶炼密闭微波竖炉，各部处于准工作状态；开启微波发生器、微波调节器、微波加热器，微波发生器功率为25千瓦±0.5千瓦、频率为2450兆赫兹；微波竖炉温度由预热温度300℃升至1050℃——1250℃，在此温度恒温保温5-10分钟；混合均匀的铁矿粉、煤粉，石灰粉在密闭的微波竖炉中，吸收微波产生的热量进行碳热自还原，生成固态海绵铁；在密闭高温微波竖炉冶炼过程中，产生化学反应，化学反应式如下：式中：Fe3O4： 磁铁矿粉5CHmOn：煤粉CaO： 石灰粉H2O： 水FeS： 硫化铁4Fe： 金属铁CaS： 硫化钙5CO： 一氧化碳5H2mOn：氢氧化合物9)、氮气保护冷却冶炼后将固态海绵铁置于专用的冷却箱中，然后向冷却箱中连续不断的输入氮气，在氮气保护下自然冷却，由1250℃冷却至20℃±3℃，冷却时间为12小时，防止氧气进入。10)、磁选提纯对制取的海绵铁要用专用干式磁选设备进行提纯处理，剃除海绵铁内的杂质；细磨海绵铁，成粉状，用180目筛网过筛，细磨过筛反复进行，使粉粒均匀、细化；将细磨过筛得到的粉状海绵铁置于干式永磁磁选机内，在高强度磁场下磁选，磁场强度为1.5——2万高斯。11)、检测、对比、分析对磁选提纯后得到的低碳海绵铁要进行检测、化验、分析、对比，检测其成分、纯度、杂质、光泽、形貌，逐项进行分析、检测。12)、储存对冶炼检测合格的低碳海绵铁粉状物要用专用容器储存于干燥、清洁的环境中，存储温度为20℃±3℃，要防水、防潮、防氧化、防酸碱侵蚀。