一種電熱還原爐直接還原鐵的方法技術

本發明專利技術公開了一種電熱還原爐直接還原鐵的方法，其特征在于：包括下述步驟，將脫硫劑、脫磷劑、還原劑混合后，再烘干至物料含水量小于3%，烘干后的物料，進行粉碎，物料粉碎粒度在1.5mm以下，得到還原添加劑；將鐵礦石粉碎后烘干，物料含水量小于3%；將還原添加劑和鐵礦石送入中電熱還原爐內加熱，氧化鐵還原得到單質鐵；電熱還原爐內的物料經冷卻后進行破碎，通過磁選，將還原的鐵選出。本發明專利技術能夠將任意品位和形狀的鐵礦和適量炭作為還原劑混合后，經電熱還原爐以固態直接還原成海綿鐵，金屬化率可達96%以上。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，屬于直接還原鐵加工

技術介紹
高爐煉鐵系統(包括焦化、燒結、高爐)，經幾百年的應用和發展，其技術已相當完善，但因其工藝流程長，投資大、對環境污染嚴重，操作靈活性差，只適合于那些工業初步發展的國家，生產常規產品，初級鋼材，且附加值很低。在發達國家，高爐煉鐵技術正面臨淘汰，生存空間更大為縮小。當今社會進入材料時代后，市場需要的鋼材不再是傳統的材料，而以廢鋼為主要原料的電爐煉鐵可以提升鋼材質量和特殊性能，可縮短鋼材冶煉周期，減少原材料和電力浪費。但是根據國家廢鋼協會的統計，2008年我國廢鋼需求總量為12000萬噸，比2007年消耗總量增加1000萬噸，資源缺口較大。全年鋼鐵企業自產廢鋼2000萬噸，社會產廢4000萬噸，進口廢鋼1200萬噸，總體資源偏緊。全年廢鋼市場呈現連續起伏跌宕的運行態勢。還因為近年來鋼鐵產品朝小型輕量化、功能高級化、復合化方向發展，故鋼材中非金屬材料和有色金屬使用比例增加，致使廢鋼質量不斷下降。廢鋼作為電爐原料，由于其來源不同，化學成分波動很大，有害雜質Sn、As、Cu等幾乎100%殘留鋼中，而且很難掌握、控制，這給電爐鋼作業帶來了極大的困難，而且國內價格高位運行，尤其是底線價位的提高，宣布了應用廉價廢鋼鐵資源煉鋼時代的終結。而直接還原鐵是精鐵粉或氧化鐵在爐內經低溫還原形成的低碳多孔狀物質，直接還原鐵中硫、磷、砷、鋅、銅等雜質都非常低，如果用一定比例的直接還原鐵(30— 50%)作為稀釋劑與廢鋼搭配不僅可增加鋼材的均勻性、改善和提高鋼的物理性質，從而達到生產優質鋼、純凈鋼的目的，還可以提高電爐生產能力、降低電耗和生產成本。因此，直接還原鐵不僅是優質廢鋼的替代物，還是生產優質鋼、特殊鋼的純凈原料。因此對直接還原鐵的需求日趨旺盛，市場容量日益加大，而我國直接還原鐵還存在很多問題 (O生產規模過小，而且方法古老、產能小、能耗高、污染嚴重； (2)直接還原鐵要求的原材料必須是高品位、低脈石的純凈鐵礦，我國非常稀缺，因此缺乏穩定的原料供應渠道； (3)由于受天然氣資源限制，氣基直接還原發展緩慢； (4)缺乏統一規劃、未能建設大型商品DRI(直接還原鐵)生產企業。世界冶金行業把我國的直接還原鐵(海綿鐵)產量定為零。2007年九月份，中華人民共和國總書記親自參觀考察了澳大利亞海綿鐵公司海綿鐵生產線，說明了我國對海綿鐵的重視，1995年6月20日國家計劃委員會、國家經濟貿易委員會、對外貿易經濟合作部共同下令把“直接還原鐵”列為鼓勵外商投資產業，黑色冶金工業中第一位，2004年、2005年均被國家發改委和國家經貿委，列為國家鼓勵投資項目。從國民經濟的發展要求以及鋼鐵工業的發展和市場需求看，我國已成為第一耗鋼大國，總是依靠進口 DRI/HBI (直接還原鐵/熱壓塊)是不現實的、不可能的。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供。在我國低品位鐵礦資源以及豐富煤炭資源的基礎上，能將任意品位的鐵礦和適量還原劑混合后，經電熱還原爐直接還原成海綿鐵。本專利技術的技術方案。電熱還原爐直接還原鐵的方法，包括下述步驟， a、將脫硫劑、脫磷劑、還原劑混合后，再烘干至物料含水量小于3%，烘干后的物料，進行粉碎，物料粉碎粒度在I. 5mm以下,得到還原添加劑；· b、將鐵礦石粉碎后烘干，物料含水量小于3%； C、將還原添加劑和鐵礦石送入電熱還原爐內加熱，氧化鐵還原得到單質鐵； d、電熱還原爐內的物料經冷卻后進行破碎,通過磁選,將還原的鐵選出。上述的電熱還原爐直接還原鐵的方法，步驟a中，還原劑為碳粉。上述的電熱還原爐直接還原鐵的方法，步驟c中，電熱還原爐加熱過程為采用電加熱體對物料進行加熱，先在預熱段預熱至300°C -500°C，進入升溫段升溫至9000C _950°C，再在反應段加熱至950°C -1100°C進行還原反應，然后物料冷卻到200°C以下后出爐。上述的電熱還原爐直接還原鐵的方法，步驟d中，磁選得到的鐵，通過壓塊機壓塊成型。現有的直接還原鐵加工方法，可分為兩大類使用氣體還原劑的氣基直接還原法和使用固體還原劑的煤基直接還原法。無論是哪種方法，對還原的鐵礦石原料品位均要求過高(TFe ^ 66%)ο本專利技術能夠將任意品位的鐵礦和適量炭塊作為還原劑混合后，經電熱還原爐以固態直接還原成海綿鐵，金屬化率可達96%以上。生產過程中所需要的能量是由外部電能所輸入的，在整個工藝過程中沒有外界空氣進入，碳在還原鐵的過程中中所派出的氣體只有CO氣體，整個煙氣通過凈化后得到純凈的CO氣體，可直接用于發電，供還原電熱還原爐自身使用。本專利技術的方法擺脫了對鐵礦品位、形狀以及煤礦品質和品種的限制，還原劑既可以是焦煤、褐煤，也可以是大宗工業廢棄物深度資源化回收過程中富集的碳粉，整個工藝取材豐富，工藝簡單，技術可靠，環保性能優良，大幅降低了生產成本，特別是提高了生產過程中的附加值，能把最初含量很低，根本不能稱之為礦的超低品位有價金屬礦在直接還原鐵的生產過程中在渣中或煙氣回收物中富集成礦，形成新的資源。同時，電熱還原爐采用電加熱體，結構更加簡單，加熱形式靈活，使用方便，通過對電加熱體排列和安裝，能夠控制電熱還原爐的單爐產能。如電熱還原爐可以采用電加熱板作為加熱源，物料在電加熱板之間進行加熱；電熱還原爐還可以制作成回轉窯形式，在回轉窯內壁中加入電加熱板，使物料在回轉窯翻轉移動過程中進行加熱。具體實施例方式本專利技術的實施例I。電熱還原爐直接還原鐵的方法，包括下述步驟， a、將脫硫劑、脫磷劑、還原劑混合后，再烘干至物料含水量小于3%，烘干后的物料，進行粉碎，物料粉碎粒度在I. 5mm以下，得到還原添加劑；其中脫硫劑為石灰或白云石等現有煉鐵工業所用的脫硫劑、脫磷劑為煉鐵工業所用的脫磷劑、還原劑為碳粉。b、將鐵礦石粉碎后烘干，物料含水量小于3% ； C、將還原添加劑和鐵礦石送入電熱還原爐內，通過電熱還原爐中的電加熱體進行加熱，氧化鐵還原得到單質鐵；還原添加劑和鐵礦石的配比根據鐵礦石中的鐵含量來確定。電熱還原爐加熱過程為采用電加熱體對物料進行加熱，先在預熱段預熱至300°C -500°C，進入升溫段升溫至90(TC -950°C，再在反應段加熱至950°C -1100°C進行還原反應，然后物料冷卻到200°C以下后出爐。電加熱體采用現有的電加熱設備，如電熱陶瓷管、石英管、電爐絲、碳化硅或石墨等。d、電熱還原爐內的物料經冷卻后進行破碎，通過磁選，將還原的鐵選出，再通過壓塊機壓塊成型。 本專利技術的實施例2。電熱還原爐直接還原鐵的方法，包括下述步驟， a、將脫硫劑、脫磷劑、還原劑混合后，再烘干至物料含水量小于3%，烘干后的物料，進行粉碎，物料粉碎粒度在I. 5mm以下，得到還原添加劑；其中脫硫劑為石灰或白云石等現有煉鐵工業所用的脫硫劑、脫磷劑為煉鐵工業所用的脫磷劑、還原劑為碳粉。b、將鐵礦石粉碎后烘干，物料含水量小于3%。C、將還原添加劑和鐵礦石送入電熱還原爐內加熱，氧化鐵還原得到單質鐵。電熱還原爐加熱過程為通過電熱還原爐中的電加熱體進行加熱，先在預熱段預熱至400°C，進入升溫段升溫至950°C，再在反應段加熱至1000°C進行還原反應，然后物料冷卻到200°C以下后出爐。d、電熱還原爐內的物料經冷卻后進行破碎，通過本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電熱還原爐直接還原鐵的方法，其特征在于：包括下述步驟，a、將脫硫劑、脫磷劑、還原劑混合后，再烘干至物料含水量小于3%，烘干后的物料，進行粉碎，物料粉碎粒度在1.5mm以下，得到還原添加劑；b、將鐵礦石粉碎后烘干，物料含水量小于3%；c、將還原添加劑和鐵礦石送入電熱還原爐內加熱，氧化鐵還原得到單質鐵；d、電熱還原爐內的物料經冷卻后進行破碎，通過磁選，將還原的鐵選出。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒建明，
申請(專利權)人：貴州綠水青山環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：