[发明专利]纯铁的冶炼工艺及设备

摘要

本发明涉及一种纯铁的冶炼工艺及设备，属于冶金工业炼钢原料。将含铁原料与还原剂、熔剂、催化添加剂混合，制备成超细粉，混合造成球团物料，送入到还原炉内，经还原反应后，得到金属化球团，将还原后的球团直接加入有衬电渣炉中冶炼成纯铁；该设备由内外加热竖炉式还原炉、有衬电渣炉和余热回收系统组成。优点：1.还原温度低，速度快，减少了能源消耗，降低生产成本，生产效率高，质量的均匀性好。2.机械化程度高，工序简单，产量大，可规模化生产。3.减少原料浪费，降低环境污染。4.采用铁精矿粉和含铁冶金废弃物为原料来源广泛，成本低。5.废弃资源循环利用，节约了资源消耗。6.采用有衬电渣炉直接冶炼高温球团，热效率高，能耗低，材质纯净度高质量好，设备简单投资少。

主权项

1、一种纯铁的冶炼工艺，其特征是：将含铁原料与还原剂、熔剂、催化添加剂混合，经混合后粉碎到200目以下，制成混合料；然后将混合料加入到球磨机内进行球磨，制备成超细粉，对超细粉进行钝化；在催化添加剂中加水溶化，得到水溶液，将超细粉、水溶液和粘结剂共同混合，混合均匀后造成球团物料；点燃竖式还原炉中的内外加热器中的燃料，将所制好的球团物料经过螺旋送料器送入到还原炉内，均匀松散地排布到烘干床炉箅子上，对球团物料进行烘干，球团物料经过干燥后进行焙烧，在焙烧区内与燃气中的CO、H2和挥发分中的碳氢化合物反应，球团物料在500℃-1100℃的还原温度下和催化剂的共同作用下，经15-180分钟的还原反应后，得到金属化率达到90-95％的金属化球团，金属化球团进入冷却过渡段；余热回收装置将反应后上升的热气作为助燃风与冷却风混合后一同对金属化球团进行冷却，吹入的冷却风吸收金属化球团的热量，在到达焙烧区时形成含氧的高温气体，对还原炉内的燃气进行助燃，如此依次循环，剩余的废气经除尘后由烟囱排入大气，预冷却后的金属化球团在冷却过渡段的下方进入冷却筒内，通过调节水冷强度和冷却段冷却风量来调节出炉金属化球的冷却温度，使其在500～900℃范围内通过螺旋出料机排出冷却筒，将排出冷却筒的高温金属化球团通过输送机输送到导流槽内直接导入有衬电渣炉或半有衬电渣炉内直接进行熔化冶炼，打开有衬电渣炉电源开关，启动电极升降装置，将电极送入有衬电渣炉内，将已加入到炉内的固态电渣料通电熔化成液态熔渣，或将固态熔渣在炉外熔化后倒入有衬电渣炉内，启动电极或导电环对所熔化的液态熔渣进行加热到所需的1650℃～1800℃范围内，金属化球团中的Al2O3、MgO、SiO2、CaO可以作为电渣炉渣料，然后根据冶炼产品质量要求，配入适量的CaF2、Al2O3、CaO、TiO2、MnO、SiO2、RE、RexOy、Na2B4O7、Na2O、SiCa、K2O、Al中的一种或多种物质，以对球团中的脉石成分进行调整，使其达到电渣冶金所需渣料成分要求，在熔化过程中，根据冶炼产品的质量要求，通过氧气管和透气砖吹入适量的氧气对所熔化的金属液进行脱碳，使所冶炼的纯铁达到所需含碳量，通过氩气管和透气砖吹入适量的氩气对金属熔池进行搅拌，使所冶炼的纯铁达到所需纯净度要求，制造出所需质量要求的纯铁铁水，所冶炼好的纯铁铁水可以通过安装在炉体支架上的有衬炉倾翻装置倒入铁水包进行模铸，制造成所需尺寸的纯铁产品，或通过水冷结晶器结晶后通过抽定装置从水冷结晶器内抽出后切断成所需长度的产品。