专利名称：一种用于炼铁的混合型料球的制作方法
技术领域：
本发明涉及炼铁炉料，具体地说是一种混合型的炼铁炉料。
在炼铁生产中，最常采用的方法有两种，一种是高炉炼铁，一种是直接还原法炼铁。高炉炼铁的炉料有烧结矿或铁矿球团、焦炭和熔剂，炼铁时将其从炉顶依次分批装入炉内，进行间接还原反应。高炉冶炼所需热量由焦炭、风口喷吹的燃料和热风提供，其中焦炭燃烧提供的热量占75-80％，焦炭在高炉内同时起着供热、还原剂、骨架、供碳四个作用。焦炭在高炉冶炼中的消耗量非常大，这一方面增加了炼铁的生产成本，另一方面由于该方法并未能充分发挥还原剂的效能，因而，造成了资源浪费。再则，高炉炼铁中所使用的铁矿石必须为烧结矿或铁矿球团。这样才可以保证炉料之间具有良好的透气性。但烧结矿或铁矿球本身的生产制造需有一套相应的生产设备及工艺过程，例如现代烧结生产常采用一种抽风烧结法，即将铁矿粉、熔剂、燃料等按一定比例组成混合料，配以适量水分，经混合及造球后，铺于带式烧结机的台车上在一定负压下点火，整个烧结过程是在负压抽风下，自下而上经过一系列复杂的物理化学变化制备而成。每生产一吨烧结矿一般来说所消耗的电力、水、蒸汽、压缩空气和氧气等总能耗折算为标准煤约为80-85kg标准煤/吨烧结矿，甚至更多[王筱留主编，冶金工业出版社《钢铁冶金学》(炼铁部分)第51页]。制作铁矿球，同样需要一整套工序，同样存在锈耗问题。
为了克服高炉炼铁要耗费大量焦炭的问题，人们发明并采用了直接还原，即非高炉练铁法，也就是以非结焦煤，天然气或其它碳氢化合物作还原剂与热源，在固态或液态情况下使铁矿石还原成海绵铁。但直接还原所生产的海绵铁保存了矿石中的脉石，使其不宜大规模用于转炉炼钢，而只适于代替废钢作为电炉炼钢的原料。另外，直接还原法的发展还受到如下条件的限制(1)最成熟的直接还原法(竖炉及反应罐法)都是使用天然气作一次能源的，为解决直接还原法的能源供应问题，人们的长期以来一直在寻求并完善应用煤炭为能源的各种方法。(2)应用直接还原一电炉流程生产一吨成品钢总需600-1000kwb的电耗，而电能是较贵的能源，并且不是在任何地方都可以方便提供的。
本发明的目的就是提供一种成本低廉且可节能省耗的混合型炼铁炉料。
本发明目的是这样实现的用肥煤20-35份，瘦煤60-75份，精矿粉60-70份，生石灰25-35份，浓度为0.5-1％的聚乙烯醇溶液12-20份。按重量份比，将上述组分按其份比，配制成混合型料球。
本发明是由煤、精矿粉、生石灰、聚乙烯醇混合制备而成的混合型球料，在炼铁生产时，该料球放入高炉内，在予热时，料球内煤的挥发份开始溢出，当达到着火点时，料球很快达到干溜温度，料球中的煤转变为低温焦碳，此时，由于料球内的铁氧化物尚未达到还原温度，而料球内的煤中所含有机硫已随煤气而基本排出，在继续升温过程中，料球内产生了足够的还原气氛，使精矿粉被还原。由于混合型料球的混合特性，使得精矿粉与煤粉直接混合，当炉内温度升至一定高温时，料球的体内体外均有足够的还原气氛，还原反应在料球的体内体外同时进行，因而大大增加了其反应速度，提高了单位时间内金属的转化率。因而本发明料球用于炼铁，可以用料球替代焦碳、烧结矿，因而大大降低了炼铁炉料的成本。
本发明混合料球中的肥煤和瘦煤进行混合，混合后的煤料，其性能最好限定为挥发份(13-18)％，灰份(15-18)％，硫(0.3-0.7)％，发热量(7200-7500)大卡，胶质层厚度15-20。以此为限定，进行肥煤与瘦煤的最佳配比量的筛定，这样可以保证冶炼出的铁具有良好的品质。
本发明混合料球的直径大小最好限定在5-8cm，这样料球入炉后，可以确保料球之间有适当的透气性，进一步增加冶炼过程中的还原气氛。
本发明混合料球的制备方法是按规定的重量份比，称取各组份，将肥煤，瘦煤充分混合后，将其与精矿粉、生石灰进行充分混合，将聚乙烯醇加水配制成0.5-1％浓度的溶液，按规定的配比量，加入混合干料中进行搅拌后，用对辊成型机挤压成球体。
本发明的创新之处在于，筛选出适当的煤料及精矿粉，熔剂及粘合剂的用量配比，使其可以在炼铁过程中将煤的焦化、铁矿石的烧结与铁氧化物的还原合为一体，大大缩短了金属转化时间，提高了金属转化率又使煤与铁矿石直接应用于炼铁成为可能，从而节省了炼铁的生产成本。
通常情况下，用焦碳、烧结矿为炉料炼铁其每炼一吨铁，其原料成本约需850元，而应用本发明混合料球炼铁，每炼一吨铁，其原料成本为600元，单原料成本一项，即可降低成本40％。
本发明的创新点之二在于，选配出适合的粘合剂，使之可将煤粉、精矿粉、生石灰进行充分的粘合，配制成使球体即不易粉化，又不易膨胀的料球，保证了其冶炼过程中的良好的还原气氛。其自身的助燃作用又进一步强化了煤的充分燃烧。
本发明的创新点之三在于本发明各组分的配比量的选择，保证了料球冷强度，可以有效地避免料球粉化、破碎。该配比量的选择，还保证了料球在炉内有良好的透气性、燃烧性、成焦性、渗碳性。
用本发明料球冶炼进行冶炼其金属转化率可达到94％，而金属转化速度比传统高炉冶炼提高6倍，同时还节省40％的原料成本。
本发明中术语注释肥煤——挥发份25-28％，灰份15-18％，硫＜0.5％，焦渣特性7以上，胶质层厚度25以上。
瘦煤——挥发份11-16％，灰份15-18％，硫0.5-0.7％，焦渣特性6以上，胶质层厚度8-12。
精矿粉——含铁量为55-65品位生石灰——氧化钙含量＞70％以下是本发明的具体实施例实施例1称取肥煤301吨，瘦煤70吨，精矿粉70吨，生石灰35吨，浓度为1％的聚乙烯醇溶液20吨。
将肥煤与瘦煤进行充分混合，该配比量的肥煤与瘦煤进行混合后，其混合煤料的各项性能指标即控制在挥发份13-18％，灰份15-18％，硫0.3-0.7％，发热量7200-7500大卡，胶质层厚度15-20，焦渣特性＞7。
利用低挥发份，低灰份，低硫，强粘结性的肥煤与低挥发份，低灰份，低硫，高发热量弱粘结性瘦煤进行合理混配，可以保证炼铁过程中混合煤具有良好的结焦性，从而产生冶金焦的作用。
将混合煤料与精矿粉，生石灰进行混合后用浓度为1％的聚乙烯醇溶液进行充分搅拌，制成湿粒，然后用对棍成型机挤压成5-8cm的料球经烘干或自然干燥后，即可代替焦炭，烧结矿等直接放入高炉进行冶炼，也可将其放入回转炉采用直接还原法炼铁。
实施例2-4，其料球的制备方法同实施例1相同，只是各组分的具体用量有所不同，但均可具有本发明所述效果。
实施例2-5
权利要求
1.一种用于炼铁的混合型料球，其特征在于它包括有下述重量份比的组分肥煤20-35份，瘦煤60-75份，精矿粉60-70份，生石灰25-35份，浓度为0.5～1％的聚乙烯醇溶液12-20份。
2.根据权利要求1所述的混合型料球，其特征在于所说的肥煤与瘦煤混合后其挥发份(13-18)％、灰份(15-18)％、硫(0.3-0.7)％，发热量(7200-7500)大卡，胶质层厚度15-20。
3.根据权利要求1所述的混合型料球，其特征在于所说的料球直径为5-8cm。
全文摘要
本发明公开了一种用于炼铁的混合型料球,包括有下述重量份比的组分,肥煤20—35份,瘦煤60—75份,精矿粉60—70份,生石灰25—35份,浓度为0.5～1%的聚乙烯醇溶液12－20份,本发明可直接用于炼铁,可大幅度提高金属转化速度,节省35—40%的原料成本。
文档编号C21B5/00GK1288960SQ0012952
公开日2001年3月28日 申请日期2000年9月30日 优先权日2000年9月30日
发明者吕勇 申请人:吕勇