本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及制備還原球團(tuán)的方法。
背景技術(shù)：
一個(gè)產(chǎn)量100萬噸的冷軋帶鋼廠，含鐵油泥一年產(chǎn)生3000～4000噸。含鐵油泥中的主要成分鐵和氧化鐵占70～80wt％，其余為乳化液和水分。對(duì)其做相關(guān)的處理可回收鐵和乳化液中的油。目前。相關(guān)企業(yè)通常將含鐵油泥作為固體廢物處理，這樣既要花費(fèi)油泥處置費(fèi)，又會(huì)浪費(fèi)鐵資源和造成環(huán)境二次污染。
處理含鐵油泥的方法有焚燒法，特點(diǎn)是將含鐵油泥進(jìn)行焚燒，利用焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔飧稍锊⒀趸难趸F制得三氧化二鐵。此方法沒有回收利用含鐵油泥中的油，而且在焚燒過程中容易產(chǎn)生煙塵和污水等二次污染。也有采用通過添加表面活性劑去除含鐵油泥中油份的方法。此方法需要添加化學(xué)試劑，導(dǎo)致處理成本增加，而且油份脫除不徹底，同時(shí)產(chǎn)生新的污水。
將含鐵油泥按一定比例同鐵礦混合后，采用傳統(tǒng)的“高爐—轉(zhuǎn)爐”煉鐵流程工藝，該流程雖然技術(shù)成熟和巨大生產(chǎn)能力等優(yōu)點(diǎn)，但是仍然存在不足：一是對(duì)優(yōu)質(zhì)焦炭的強(qiáng)烈依賴要求；二是含鐵油泥進(jìn)入高爐內(nèi)極易發(fā)生結(jié)焦，易堵塞高爐，并造成爐膛控制困難。
因此現(xiàn)有的處理含鐵油泥的技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種制備還原球團(tuán)的方法，采用該方法可降低還原球團(tuán)的原料成本，有效避免含鐵油泥粘附在設(shè)備表面上，且能使得在后續(xù)處理工藝中，避免含鐵油泥在冶煉過程中出現(xiàn)結(jié)焦問題，同時(shí)有效回收含鐵油泥中的有機(jī)組分和鐵元素，從而在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)實(shí)現(xiàn)含鐵油泥的資源化利用。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種制備還原球團(tuán)的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：
(1)將含鐵油泥進(jìn)行干燥處理，以便得到干燥后的含鐵油泥；
(2)將鐵礦粉進(jìn)行干燥處理，以便得到干燥后的鐵礦粉；
(3)將所述干燥后的含鐵油泥、所述干燥后的鐵礦粉、粘結(jié)劑和煤粉進(jìn)行混合處理，以便得到混合物料；
(4)將所述混合物料進(jìn)行壓球處理，以便得到還原球團(tuán)，
其中，
在步驟(3)中，將所述干燥后的含鐵油泥、所述干燥后的鐵礦粉、所述粘結(jié)劑和所述煤粉按照以下質(zhì)量比混合，所述含鐵油泥的添加量為所述鐵礦粉的5～30％，所述煤粉的添加量以控制所述混合物料中Cmol/Omol為1.1～1.3，所述粘結(jié)劑的添加量為所述混合物料的0.01～0.5％。
由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備還原球團(tuán)的方法通過將含鐵油泥和鐵礦粉分別進(jìn)行干燥處理，可有效減少含鐵油泥和鐵礦粉中的水分，從而利于后續(xù)壓球處理；然后將干燥后的含鐵油泥、干燥后的鐵礦粉、粘結(jié)劑和煤粉進(jìn)行混合處理，煤粉可取代煉鐵所需的焦炭，從而可以降低原料成本，并且由于含鐵油泥具有一定的粘性，可以替代部分粘結(jié)劑，可減少粘結(jié)劑的用量，從而可以進(jìn)一步降低原料成本；然后將混合物料進(jìn)行壓球處理，一方面可實(shí)現(xiàn)含鐵油泥、煤粉與鐵礦粉充分接觸，并且經(jīng)過后續(xù)熱處理后，含鐵油泥中的有機(jī)組分以氣體形式揮發(fā)出來，使得殘留的炭和鐵礦粉的接觸面積增加，從而在其進(jìn)行還原處理過程中，可以顯著提高鐵的還原效率，并且有效地避免了含鐵油泥在還原過程中出現(xiàn)結(jié)焦問題；另一方面，通過將含鐵油泥與鐵礦粉混合壓球，有效避免了含鐵油泥因直接處理時(shí)粘附在反應(yīng)器中難以脫除的問題。由此，采用該方法可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)實(shí)現(xiàn)含鐵油泥的資源化利用。
另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的制備還原球團(tuán)的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，所述含鐵油泥主要來源于煉鐵鋼廠冷軋工序的廢棄產(chǎn)物。由此，可實(shí)現(xiàn)廢棄物資源的回收再利用，顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，所述含鐵油泥中粒徑低于380微米的固體比重不低于30wt％。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，所述干燥后的含鐵油泥中含水率不高于4wt％。由此，有利于后續(xù)進(jìn)行壓球處理。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述干燥后的鐵礦粉中含水率不高于8wt％。由此，進(jìn)一步有利于后續(xù)進(jìn)行壓球處理。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(4)中，所述混合球團(tuán)的粒徑為5～50mm。由此，可以在減少壓球過程中的電耗的同時(shí)使得球團(tuán)在后續(xù)預(yù)處理和轉(zhuǎn)底爐還原過程中保持較高的熱傳遞效率。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(4)中，所述混合球團(tuán)中含水率為4～6wt％。由此，可有效提高后續(xù)壓球處理的成球效率。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備還原球團(tuán)的方法流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種制備還原球團(tuán)的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖1，該方法包括：
S100：將含鐵油泥進(jìn)行干燥處理
該步驟中，將含鐵油泥進(jìn)行干燥處理，以便得到干燥后的含鐵油泥。由此，通過將含鐵油泥進(jìn)行干燥處理，可有效減少含鐵油泥中的水分，有利于后續(xù)混合物料進(jìn)行壓球處理。需要說明的是，此處干燥處理的具體方式并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。例如可以采用蒸汽間接烘干、煙氣直接接觸烘干。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，含鐵油泥的來源并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，含鐵油泥可以來源于煉鐵鋼廠冷軋工序的廢棄產(chǎn)物。由此，可有效實(shí)現(xiàn)資源回收再利用。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，含鐵油泥中粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，含鐵油泥中粒徑低于380微米的固體比重可以為不低于30wt％。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，干燥后的含鐵油泥中含水率并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，干燥后的含鐵油泥中含水率可以為不高于4wt％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，干燥后的含鐵油泥中的含水率過高，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)壓球困難，并且會(huì)增加后續(xù)熱處理過程中的能耗。
S200：將鐵礦粉進(jìn)行干燥處理
該步驟中，將鐵礦粉進(jìn)行干燥處理，以便得到干燥后的鐵礦粉。由此，通過將鐵礦粉進(jìn)行干燥處理，可有效減少鐵礦粉中的水分，有利于后續(xù)混合物料進(jìn)行壓球處理。需要說明的是，此處干燥處理的方法并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。例如可以采用蒸汽間接烘干、煙氣直接接觸烘干。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，干燥后的鐵礦粉中含水率并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，干燥后的鐵礦粉中含水率可以為不高于8wt％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，干燥后的鐵礦粉中的含水率過高，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)壓球困難，并且也會(huì)增加后續(xù)熱處理過程中的能耗。
S300：將干燥后的含鐵油泥、干燥后的鐵礦粉、粘結(jié)劑和煤粉進(jìn)行混合處理
該步驟中，將干燥后的含鐵油泥、干燥后的鐵礦粉、粘結(jié)劑和煤粉進(jìn)行混合處理，以便得到混合物料。由此，煤粉可取代煉鐵所需的焦炭，從而可以降低原料成本，并且由于含鐵油泥具有一定的粘性，可以替代部分粘結(jié)劑，可減少粘結(jié)劑的用量，從而可以進(jìn)一步降低原料成本。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將干燥后的含鐵油泥、干燥后的鐵礦粉、粘結(jié)劑和煤粉按照以下質(zhì)量比混合，含鐵油泥的添加量為鐵礦粉的5～30％，煤粉的添加量以控制混合物料中Cmol/Omol為1.1～1.3，粘結(jié)劑的添加量為混合物料的0.01～0.5％。
S400：將混合物料進(jìn)行壓球處理
該步驟中，將混合物料進(jìn)行壓球處理，以便得到還原球團(tuán)。由此，通過將含有干燥后的含鐵油泥、干燥后的鐵礦粉、粘結(jié)劑和煤粉的混合物料進(jìn)行壓球處理，一方面可實(shí)現(xiàn)含鐵油泥與鐵礦粉充分接觸，一方面可實(shí)現(xiàn)含鐵油泥、煤粉與鐵礦粉充分接觸，并且經(jīng)過后續(xù)熱處理后，含鐵油泥中的有機(jī)組分以氣體形式揮發(fā)出來，使得殘留的炭和鐵礦粉的接觸面積增加，從而在其進(jìn)行還原處理過程中，可以顯著提高鐵的還原效率，并且有效地避免了含鐵油泥在還原過程中出現(xiàn)結(jié)焦問題；另一方面，通過將含鐵油泥與鐵礦粉混合壓球，有效避免了含鐵油泥因直接處理時(shí)粘附在反應(yīng)器中難以脫除的問題。需要說明的是，造球過程除了采用壓球外也可選用圓盤滾球。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，混合球團(tuán)的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，混合球團(tuán)的粒徑可以為5～50mm。具體的，當(dāng)造球采用壓球處理時(shí)，混合球團(tuán)可以為粒徑為15～50mm橢球形球團(tuán)；當(dāng)造球采用圓盤滾球時(shí)，混合球團(tuán)可以為粒徑為5～20mm圓球形球團(tuán)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)行過程中，當(dāng)混合球團(tuán)的粒徑過小時(shí)，壓球過程中電耗明顯增加，成球明顯困難；而當(dāng)混合球團(tuán)粒徑過大時(shí)，在后段預(yù)處理和轉(zhuǎn)底爐還原過程中，熱傳遞效果顯著降低，熱效率明顯變差。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，混合球團(tuán)中含水率并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，混合球團(tuán)中含水率可以為4～6wt％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，過低或是過高的含水率都會(huì)導(dǎo)致混合料難以成球。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備還原球團(tuán)的方法通過將含鐵油泥和鐵礦粉分別進(jìn)行干燥處理，可有效減少含鐵油泥和鐵礦粉中的水分，從而利于后續(xù)壓球處理；然后將干燥后的含鐵油泥、干燥后的鐵礦粉、粘結(jié)劑和煤粉進(jìn)行混合處理，煤粉可取代煉鐵所需的焦炭，從而可以降低原料成本，并且由于含鐵油泥具有一定的粘性，可以替代部分粘結(jié)劑，可減少粘結(jié)劑的用量，從而可以進(jìn)一步降低原料成本；然后將混合物料進(jìn)行壓球處理，一方面可實(shí)現(xiàn)含鐵油泥、煤粉與鐵礦粉充分接觸，并且經(jīng)過后續(xù)熱處理后，含鐵油泥中的有機(jī)組分以氣體形式揮發(fā)出來，使得殘留的炭和鐵礦粉的接觸面積增加，從而在其進(jìn)行還原處理過程中，可以顯著提高鐵的還原效率，并且有效地避免了含鐵油泥在還原過程中出現(xiàn)結(jié)焦問題；另一方面，通過將含鐵油泥與鐵礦粉混合壓球，有效避免了含鐵油泥因直接處理時(shí)粘附在反應(yīng)器中難以脫除的問題。由此，采用該方法可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)實(shí)現(xiàn)含鐵油泥的資源化利用。
下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。
實(shí)施例
由鞍鋼提供的含鐵油泥，通過工業(yè)分析測(cè)得其固定碳含量為10±1wt％，揮發(fā)分含量＞50wt％，灰渣(以鐵組分為主)含量為39±0.8wt％。鐵礦粉為攀枝花釩鈦磁鐵精礦，其化學(xué)成分如表1所示。在進(jìn)行混合處理之前，分別將含鐵油泥和鐵礦粉進(jìn)行干燥處理，使得干燥后的含鐵油泥中含水率不高于4wt％，鐵礦粉中含水率不高于8wt％，然后將干燥后的含鐵油泥、干燥后的鐵礦粉、甲基纖維素和煤粉按照以下質(zhì)量比混合，含鐵油泥的添加量為礦粉量的5～10％，煤粉的添加量以控制混合物料中Cmol/Omol為1.2，甲基纖維素的添加量為混合物料的0.2％，接著將混合均勻后所得的混合物料進(jìn)行壓球處理，制得粒徑為5～50mm的混合球團(tuán)，并且該混合球團(tuán)的含水率為4～5wt％。
表1釩鈦磁鐵精礦各成分及占比，wt％
在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。