含煤球团还原熔融炼铁方法.pdf

本发明公开了一种含煤球团还原-熔融炼铁方法，它包括如下工艺步骤：将铁矿粉、煤粉和粘结剂按一定比例混合，采用压球机压制成含铁煤球；将制成的含铁煤球高温烘烤干燥，然后进行还原，生成含铁的金属化球团；将还原后的金属化球团直接热装入熔融还原炉，同时装入焦炭和熔剂，金属化球团在熔融还原炉内被还原熔化成液态渣铁，从铁口排出。本发明的优点是把制球、干燥、还原、高温入炉熔化合为一体，由于含煤球团是直接热装入熔融还原炉，这样能提高能源利用率，降低能源消耗，避免金属球团在炉内高温膨胀，同时在还原时只有金属化球团，产生粘结及管道堵塞的可能性就大幅降低，从而能够提高设备的利用率。

1、  一种含煤球团还原-熔融炼铁方法，其特征在于：它包括如下工艺步骤：
(1)制球：将铁矿份、煤粉和粘结剂按一定比例混合，采用压球机压制成含铁煤球；
(2)干燥及还原：将制成的含铁煤球高温烘烤干燥，然后进行还原，生成含铁的金属化球团；
(3)熔融：将还原后的金属化球团直接热装入熔融还原炉，同时装入焦炭和熔剂，金属化球团在熔融还原炉内被还原熔化成液态渣铁，从铁口排出。

2、  根据权利要求1所述的含煤球团还原-熔融炼铁方法，其特征在于：所述制球的原料配比是：铁矿粉50％～90％，粘结剂3％～30％，还原剂5％～47％，其中粘结剂为水泥、消石灰、生石灰、水玻璃或有机粘结剂，还原剂为煤粉或焦粉。

3、  根据权利要求1或2所述的含煤球团还原-熔融炼铁方法，其特征在于：所述的熔融还原炉产生的高温煤气供干燥煤球还原使用，还原结束后排出的尾气对煤球进行干燥。

4、  根据权利要求3所述的含煤球团还原-熔融炼铁方法，其特征在于：含铁煤球经过还原后的生成的铁球在600～1000℃高温下被热装入熔融还原炉，生成铁水供炼钢使用。

含煤球团还原-熔融炼铁方法
技术领域
本发明属冶金领域，具体涉及一种含煤球团还原-熔融炼铁方法。
背景技术
目前炼铁最成熟的方法为高炉炼铁法。该方法所产生的铁水占目前全球生铁产量的87％。该方法的优点是工艺成熟、运行可靠、能够大规模生产；缺点是需要配套烧结和炼焦，而烧结和炼焦除了消耗大量能源外，对环境污染也非常严重，另外还需要大量的焦炭，焦煤资源目前越来越少，价格也居高不下。
非高炉炼铁近几年发展很快，熔融还原炼铁法的代表有COREX，直接还原炼铁法的代表有MIDREX、HYL、转底炉法等。目前这几种方法均存在一定缺点：
COREX系统主要问题是设备故障率高，主要原因是其气化还原炉内使用的是球团、块矿、熔剂及焦炭，还原产品为海绵铁，这样就容易造成还原炉粘结，产生下降管堵塞等现象，同时，燃料比和焦比较高，高温煤气利用比较困难。
MIDREX、HYL、转底炉法等直接还原法尽管在近几年取得了很大发展，但一个最重要的问题是，其产品要么对矿粉品位要求严格，要么产品铁含量低，渣量大，不能直接供转炉使用。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述缺点，提供一种降低能源消耗、减少环境污染、提高设备利用率的煤球还原-熔融炼铁方法。
为达到上述目的，本发明含煤球团还原-熔融炼铁方法采用如下工艺步骤：
1、制球：将铁矿粉、煤粉和粘结剂按一定比例混合，采用压球机压制成含铁煤球；
2、干燥及还原：将制成的含铁煤球高温烘烤干燥，然后进行还原，生成含铁的金属化球团；
3、熔融：将还原后的金属化球团直接热装入熔融还原炉，同时装入焦炭和熔剂，金属化球团在熔融还原炉内被还原熔化成液态渣铁，从铁口排出。
上述的含煤球团还原-熔融炼铁方法，其特征在于：所述制球的原料配比是：铁矿粉50％～90％，粘结剂3％～30％，还原剂5％～47％，其中粘结剂为水泥、消石灰、生石灰、水玻璃或有机粘结剂，还原剂为煤粉或焦粉。
上述的含煤球团还原-熔融炼铁方法，其特征在于：所述的熔融还原炉产生的高温煤气供干燥煤球还原使用，还原结束后排出的尾气对煤球进行干燥。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明把制球、干燥、还原、高温入炉熔化合为一体。
2、含煤球团在高温下直接热装入熔融还原炉。
目前含煤球团主要通过转底炉、竖炉等工艺处理，处理后的金属球团在冷却后供高炉或炼钢冷却剂及电炉炼钢使用。本发明把还原后的金属球团直接在高温下热装入熔融还原炉，通过还原、造渣、熔化去除了金属球团中的大量渣，减轻了炼钢负担，可以直接大量的供炼钢使用。由于是热装，这样就可以提高能源利用率，有效降低能源消耗，同时能够避免金属球团在炉内高温膨胀。
3、本发明在还原时只有金属化球团，这样产生粘结及管道堵塞的可能性就大幅降低，从根本上减少了该类问题的发生，因而可以提高设备的利用率。
具体实施方式
本实施例包括如下工艺步骤：
1、制球
将铁矿粉、煤粉和粘结剂按一定比例混合，采用压球机压制成含铁煤球，其中粘结剂为水泥、消石灰、生石灰、水玻璃或有机粘结剂，还原剂为煤粉或焦粉，各原料配比为铁矿粉50％～90％，粘结剂3％～30％，还原剂5％～47％。该工艺目前已经成熟，故障率低，适合规模化生产。与普通生产球团的工艺相比，不需要建体积庞大的竖炉，且成球可靠，便于将还原剂(煤粉)按需要添加到球团内。
2、含煤球团采用带式烘烤还原机进行干燥及还原
制成的含铁煤球通过皮带，直接进入带式烘烤机。带式烘烤机分为烘烤段及还原段，烘烤段使用还原段排出的尾气对煤球进行干燥加温，煤气温度入口为200～600℃，出口为50～200℃左右；干燥后的煤球在带式烘烤机还原段内进行还原，还原剂以球团中配加的煤粉为主，熔融炉产生的高温煤气一方面可保证还原在600～1100℃的高温内进行，同时保证还原机内的还原气氛。还原段入口煤气为熔融炉产生的高温煤气，温度为600～1100℃，当温度降至600～400℃左右时，还原基本结束，尾气则进入烘烤段对煤球进行干燥。
含煤球团经烘干、还原后，生成含铁70-90％的金属化球团，同时被加热到600～1000℃左右。
还原段也可以使用目前已有的还原竖炉或转底炉工艺代替。
3、熔融
还原后的金属化球团在600～1000℃左右的高温下和焦炭、煤块、熔剂等一起加入熔融还原炉内。熔融还原炉下部通过风口鼓入热风或氧气，和炉料中的焦炭或煤块反应，在熔融还原炉内被进一步还原、熔化、造渣，最后从铁口以液态渣铁的形式排出。熔融还原炉产生的600～1100℃的高温煤气净化后(或直接)供带式烘烤机或竖炉、转底炉等使用。