一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝，包括以下步驟：1）篩分破碎，將氧化鐵皮進(jìn)行篩選、破碎處理，制備成不大于3mm的大粒度氧化鐵皮；2）預(yù)熱并熱壓成型，將粒度在3mm以下的氧化鐵皮進(jìn)過預(yù)熱到350℃～550℃，送入熱壓機(jī)熱壓成型；3）豎爐直接還原，將熱壓成型的氧化鐵皮從豎爐爐頂加料裝置裝入豎爐，進(jìn)入豎爐的氧化鐵皮熱壓在持續(xù)緩慢下降過程中被830℃～1000℃還原煤氣加熱并還原成海綿鐵，生成的海綿鐵由豎爐底部的排料系統(tǒng)排出。本發(fā)明氧化鐵皮豎爐直接還原工藝流程短，制備能耗和成本低，生產(chǎn)出的海綿鐵成分穩(wěn)定、更純凈。
【專利說明】一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于直接還原法煉海綿鐵或液體鋼的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是涉及一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化鐵皮是煉鋼和軋鋼產(chǎn)生的副產(chǎn)品，其主要成分為FeO、Fe203、Fe304及少量鐵和其他雜質(zhì)元素，TFe約70%。鋼鐵廠氧化鐵皮數(shù)量約為鋼材產(chǎn)量的2%~3%，是不可忽視的鋼鐵廠循環(huán)含鐵原料之一，我國鋼鐵行業(yè)每年要廢棄大量的氧化鐵皮，實(shí)現(xiàn)對這些氧化鐵皮的有效利用無疑是一個(gè)很有意義的節(jié)能降耗工作。
[0003]目前，各鋼鐵公司對氧化鐵皮的利用方法主要有兩種:一種是作為輔料應(yīng)用于燒結(jié)，一種是將氧化鐵皮烘干處理后直接供應(yīng)煉鋼作為化渣劑使用，氧化鐵皮也可用來制取還原鐵粉，氧化鐵皮制造還原鐵粉的生產(chǎn)過程大體上分為粗還原與精還原，經(jīng)粗還原過程將氧化鐵皮與煤粉混合通過隧道窯工藝在約1100°C下還原到w(Fe)>95%，w(C) <0.5%的海綿鐵；隨后將所得的的海綿鐵塊粉碎，在800~1000°C的溫度下于氨分解氣氛或純氫中，進(jìn)行精還原，最后，進(jìn)行粉碎、篩分、調(diào)整粒度，制成鐵粉，整個(gè)工藝流程較為復(fù)雜，能耗高，成本聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝，該氧化鐵皮豎爐直接還原工藝通過將氧化鐵皮進(jìn)行篩分破碎、預(yù)熱熱壓成型后加入豎爐中直接還原成海綿鐵，該工藝方法流程短，制備能耗和成本低，生產(chǎn)出的海綿鐵成分穩(wěn)定、更純凈。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝，包括以下步驟:`[0006]a)篩分破碎，將氧化鐵皮進(jìn)行篩選、破碎處理，制備成不大于3mm的大粒度氧化鐵皮；
[0007]b)氧化鐵皮成型處理，將粒度在3mm以下的氧化鐵皮經(jīng)過預(yù)熱到350°C~550°C，送入熱壓機(jī)熱壓成型，或者將粒度在3mm以下的氧化鐵皮經(jīng)冷壓機(jī)壓制成型或圓盤造球后再焙燒固結(jié)成型；
[0008]c)豎爐直接還原，將熱壓成型的氧化鐵皮從豎爐爐頂加料裝置裝入豎爐，進(jìn)入豎爐的氧化鐵皮熱壓在持續(xù)緩慢下降過程中被830°C~1000°C還原煤氣加熱并還原成海綿鐵，生成的海綿鐵由豎爐底部的排料系統(tǒng)排出。
[0009]進(jìn)一步，在步驟I)中，對進(jìn)行篩選、破碎處理前的氧化鐵皮進(jìn)行烘干處理，烘干后的氧化鐵皮含水< 5%。
[0010]進(jìn)一步，在步驟I)中，對氧化鐵皮進(jìn)行篩選、破碎處理的設(shè)備采用圓筒篩或振動篩。
[0011]進(jìn)一步，在步驟2)中，其預(yù)熱工藝的設(shè)備采用煙氣預(yù)熱爐。
[0012]進(jìn)一步，在步驟2)中，所述氧化鐵皮熱壓成型的形狀設(shè)置為塊狀，所述塊狀的大小為 10 ~20cm3 ο
[0013]進(jìn)一步，在步驟3)中，所述還原煤氣設(shè)置為焦?fàn)t煤氣、煤制氣、天然氣或煤層氣中任一或者組合的還原性氣體。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:
[0015]本實(shí)施例氧化鐵皮豎爐直接還原工藝通過將氧化鐵皮進(jìn)行篩分破碎、預(yù)熱熱壓成型后加入豎爐中直接還原成海綿鐵，該工藝方法流程短，制備能耗和成本低，生產(chǎn)出的海綿鐵成分穩(wěn)定、更純凈，更適合作優(yōu)質(zhì)廢鋼使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明:
[0017]圖1為本發(fā)明一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0019]如圖1所示為本發(fā)明一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝的流程圖；本發(fā)明一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝，包括以下步驟:
[0020]I)烘干處理，鋼鐵廠連鑄和軋鋼車間產(chǎn)生的濕氧化鐵皮含水量在10%~20%，采用烘干工藝將濕氧化鐵皮烘干至含水< 5%，對于干氧化鐵皮則可不考慮烘干工藝。
[0021]2)篩分破碎，將干燥 的氧化鐵皮進(jìn)行篩選、破碎處理，通過圓筒篩或振動篩，剔除雜物和大于3_的大粒度氧化鐵皮，將小于3_的氧化鐵皮送入原料倉；如果大于3mm氧化鐵皮占較大比例，可考慮破碎處理，破碎成小于3mm后送入原料倉待后續(xù)工藝。
[0022]3)氧化鐵皮成型處理，將粒度在3mm以下的氧化鐵皮經(jīng)過預(yù)熱到350°C~550°C，送入熱壓機(jī)熱壓成型，或者將粒度在3mm以下的氧化鐵皮經(jīng)冷壓機(jī)壓制成型或圓盤造球后再焙燒固結(jié)成型，以上成球工藝均滿足豎爐用球團(tuán)強(qiáng)度要求。
[0023]4)豎爐直接還原，將氧化鐵皮熱壓塊從豎爐爐頂加料裝置裝入豎爐，進(jìn)入豎爐的氧化鐵皮熱壓在持續(xù)緩慢下降過程中被高溫還原煤氣加熱，并逐漸還原成海綿鐵，生成的高溫海綿鐵由豎爐底部的排料系統(tǒng)排出。
[0024]本實(shí)施例氧化鐵皮豎爐直接還原工藝通過將氧化鐵皮進(jìn)行篩分破碎、預(yù)熱熱壓成型后加入豎爐中直接還原成海綿鐵，該工藝方法流程短，制備能耗和成本低，生產(chǎn)出的海綿鐵成分穩(wěn)定、更純凈，更適合作優(yōu)質(zhì)廢鋼使用
[0025]方式一
[0026]將含水10%~20的濕氧化鐵皮在干燥窯烘干處理，烘干后含水≤5%，再通過滾筒篩剔除雜物和大于3mm氧化鐵皮，如果大于3mm氧化鐵皮含量較大，可破碎成小于3mm，然后將小于3_氧化鐵皮加入原料倉，通過預(yù)熱爐預(yù)熱到一定溫度后加入熱壓成型機(jī)熱壓成型塊狀20 X 30 X 25mm，塊狀的氧化鐵皮加入豎爐，在高溫還原氣體830°C的作用下生產(chǎn)直接還原海綿鐵，海綿鐵的中金屬鐵和全鐵的比例為92%~94%。
[0027]方式二
[0028]將含水10~20%的濕氧化鐵皮在干燥窯烘干處理，烘干后含水< 5%，再通過滾筒篩剔除雜物和大于3mm氧化鐵皮，如果大于3mm氧化鐵皮含量較大，可破碎成小于3mm，然后將小于3_氧化鐵皮加入原料倉，通過壓塊機(jī)冷壓成型或通過圓盤造球后，經(jīng)焙燒工藝處理，提高球團(tuán)強(qiáng)度，成球處理后的氧化鐵皮加入豎爐，在高溫還原氣體1000°C的作用下生產(chǎn)直接還原海綿鐵，海綿鐵的中金屬鐵和全鐵的比例為93%~94%。
[0029]方式三
[0030]將干氧化鐵皮通過通過滾筒篩剔除雜物和大于3_氧化鐵皮，如果大于3_氧化鐵皮含量較大，可破碎成小于3mm,然后將小于3_氧化鐵皮加入原料倉,通過預(yù)熱爐預(yù)熱到550 °C后加入熱壓成型機(jī)熱壓成型塊狀20 X 30 X 25mm,塊狀的氧化鐵皮加入豎爐，在高溫還原氣體900°C的作用下生產(chǎn)直接還原海綿鐵，海綿鐵中金屬鐵和全鐵的比例為93%~94%。
[0031]方式四
[0032]將干氧化鐵皮通過通過滾筒篩剔除雜物和大于3mm氧化鐵皮，如果大于3mm氧化鐵皮含量較大，可破碎成小于3mm，然后將小于3mm氧化鐵皮加入原料倉，壓塊機(jī)冷壓成型或通過圓盤造球后，經(jīng)焙燒工藝處理，提高球團(tuán)強(qiáng)度，成球處理后的氧化鐵皮加入豎爐，在高溫還原氣體950°C的作用下生產(chǎn)直接還原海綿鐵，海綿鐵中金屬鐵和全鐵的比例為92% ~94%。
[0033]本發(fā)明的工藝與其他處理氧化鐵皮的工藝或方法工藝流程相比，其設(shè)備少、投資少、工藝簡單、易于操作、流程短、效率高、成本低、易于規(guī)模生產(chǎn)，有很高的實(shí)用價(jià)值，采用本發(fā)明，省去了傳統(tǒng)工藝污染大的燒結(jié)、焦化工藝，用非煉焦煤代替了資源匱乏的焦炭，本發(fā)明可以最大限度的合理利用自然資源和能源，是一種利用氧化鐵皮進(jìn)行煉鐵的高效環(huán)保工藝。
[0034]最后說明的是，`以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝，其特征在于:包括以下步驟: a)篩分破碎，將氧化鐵皮進(jìn)行篩選、破碎處理，制備成不大于3mm的大粒度氧化鐵皮； b)氧化鐵皮成型處理，將粒度在3mm以下的氧化鐵皮經(jīng)過預(yù)熱到350°C~550°C,送入熱壓機(jī)熱壓成型，或者將粒度在3mm以下的氧化鐵皮經(jīng)冷壓機(jī)壓制成型或圓盤造球后再焙燒固結(jié)成型； c)豎爐直接還原，將熱壓成型的氧化鐵皮從豎爐爐頂加料裝置裝入豎爐，進(jìn)入豎爐的氧化鐵皮熱壓在持續(xù)緩慢下降過程中被830°C~1000°C還原煤氣加熱并還原成海綿鐵，生成的海綿鐵由豎爐底部的排料系統(tǒng)排出。
2.如權(quán)利要求1所述的一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝，其特征在于:在步驟I)中，對進(jìn)行篩選、破碎處理前的氧化鐵皮進(jìn)行烘干處理，烘干后的氧化鐵皮含水< 5%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝，其特征在于:在步驟I)中，對氧化鐵皮進(jìn)行篩選、破碎處理的設(shè)備采用圓筒篩和/或振動篩。
4.如權(quán)利要求1所述的一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝，其特征在于:在步驟2)中，其預(yù)熱工藝的設(shè)備采用煙氣預(yù)熱爐。
5.如權(quán)利要求1所述的一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝，其特征在于:在步驟2)中，所述氧化鐵皮熱壓成型的形狀設(shè)置為塊狀，所述塊狀的大小為10~20cm3。
6.如權(quán)利要求1所 述的一種處理氧化鐵皮豎爐直接還原工藝，其特征在于:在步驟3)中，所述還原煤氣設(shè)置為焦?fàn)t煤氣、煤制氣、天然氣或煤層氣中任一或者組合的還原性氣體。
【文檔編號】C21B13/02GK103757169SQ201410065453
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】金明芳, 王瑋, 印民, 董會國, 張玉棟 申請人:中冶賽迪上海工程技術(shù)有限公司