[发明专利]一种冲天炉处理海砂矿与钢铁厂含铁碳粉尘混合物的方法

摘要

一种利用冲天炉处理海砂矿和钢铁厂含铁碳粉尘混合物的工艺，属于炼铁技术领域。其特征是将海砂矿颗粒与钢铁厂含铁碳粉尘制成冷固结自还原复合压块，在冲天炉内进行还原、熔化和渣铁分离，得到液态铁水和高钛渣。该方法解决了自还原复合压块强度低，入炉后球团易爆裂，高钛渣粘度大，熔点高，冲天炉能耗高、产量低和有害元素难富集等问题。在海砂矿‑含铁碳粉尘造块过程中，海砂矿和粉尘的粒径能很好的互补，增强压块强度，降低粘结剂使用量，粉尘中的碳既可作为还原剂，也可以起到发热剂的作用，因此可大幅度降低焦比，提高还原效率，减少二氧化碳排放和能耗。产品附加值高，高钛渣可经过火法或湿法处理进一步生产金属钛。

主权项

一种冲天炉处理海砂矿‑钢铁厂含铁碳粉尘混合物的方法，其特征在于：（1）海砂矿‑含铁碳粉尘自还原复合压块制备工艺的成分以质量比计，配比为海砂矿：钢铁厂含铁碳粉尘：还原剂粉：粘结剂=100：20~50：6~13：1~10，将各种物料按比例配好后，加入水分，在高速混料机内混匀后，进行压球，水分加入量为5~15%；（2）将上述海砂矿‑含铁碳粉尘自还原复合压块作为炼铁原料，焦炭作为燃料，一起从炉顶布入冲天炉内；（3）将冲天炉鼓风温度预热到500~1200 ºC，并且向鼓风中高富氧，富氧率为0~1%；（4）以海砂矿‑含铁碳粉尘自还原复合压块为炼铁原料，采用冲天炉富氧鼓风炼铁，包括预热、预还原、还原和渣铁分离四个阶段；预热段温度为200~850 ºC，预还原段温度为850~1100 ºC，还原阶段的温度为1100~1400 ºC，渣铁分离阶段的温度为1400 ºC以上，在该阶段，还原生成的金属铁与渣相开始逐渐熔化分离，最终形成铁水和高钛渣，铁水含碳3.5~4.5%；高钛渣中TiO2含量达到58%；完整的冶炼周期4~6小时；（5）海砂矿‑含铁碳粉尘自还原复合压块内的有害元素在冲天炉内被还原、气化进入煤气，当煤气经过煤气除尘装置时，有害元素重新被氧化并被除尘装置收集；其中，含铁碳粉尘是指含碳量在5%以上的高炉布袋灰，以达到提高复合压块强度，促进海砂矿还原的效果；其中，还原剂粉是指粒度小于1mm的无烟煤、烟煤、焦粉或者其他含碳物质；其中，粘结剂是指膨润土、水玻璃或羧甲基纤维素钠；其中，海砂矿粒度组成小于149μm含量在5%以上、含铁量大于50%。