专利名称：一种提高转底炉直接还原铁品质的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高转底炉直接还原铁品质的方法，属于钢铁冶炼技 术领域。
背景技术：
直接还原炼铁技术，是指铁矿石在低于熔化温度之下，还原成海绵铁 的生产过程，它是未来炼铁技术的发展方向，也是国家产业政策鼓励和重 点支持的重大技术创新项目之一。按照所使用的还原剂分类，可以将直接 还原炼铁技术分为气体作为还原剂的气基法，以及以煤作为还原剂的煤基
法两大类。目前世界上超过80%的直接还原铁，都是由气基直接还原工艺所 生产的，煤基还原铁的产量不到20%。气基直接还原工艺比较成熟，适合在 富产天然气的国家和地区使用，煤基直接还原工艺发展相对滞后，适合在 缺乏天然气，而煤炭储量丰富的国家和地区使用。中国天然气资源比较匮 乏，因此以天然气作为还原剂的气基直接还原工艺不适合在中国推广使用， 而应该结合我国的资源特点，开发利用具有自身特色的煤基直接还原铁工 艺。
转底炉技术最早起源于加拿大和美国，已经具有近30年的稳定运行经 历。它的工艺过程是将铁矿或其他含铁原料的混合物、固态还原剂、粘结 剂和水在造球设备或压球设备中制成9 15皿的含碳球团，然后送入转底 炉，在1350 1400。C的还原性气氛下，焙烧15 30min，生产出金属化率 >85%的直接还原铁。在众多的煤基直接还原炼铁工艺当中，转底炉技术以 其投资少，成本低，以及原料适应性广的特点而倍受关注。与其它直接还 原工艺相比，转底炉直接还原工艺的优点是还原温度要高200 300°C，还 原时间短80%以上，投资和生产成本低20 40%;缺点是由于需要添加部
3份粘结剂，以及需要内配20 30%的煤粉，转底炉工艺直接还原铁产品的 TFe—般比其它工艺要低10 15个百分点，Si02要高2 3个百分点，S含 量要高0.08 0. 12个百分点，密度轻20 30%。这样就造成转底炉直接还 原铁由于品位低、脉石和硫含量高，以及密度较低，而难以直接用于后序 的转炉和电炉炼钢，这也在很大程度上影响了转底炉直接还原工艺的研发 和推广应用。
发明内容
为克服转底炉直接还原铁因其TFe低，Si02高，S含量高等问题，从而 难以直接进行炼钢生产等不足，本发明提供一种提高转底炉直接还原铁品 质的方法，以提高其TFe含量，降低Si02含量和S含量，满足炼钢生产要 求。
针对转底炉还原温度高，直接还原铁的结晶粒度大，易于选别以及直 接还原铁渗碳比较充分，抗氧化性较好等特点，本发明通过下列技术方案 实现 一种提高转底炉直接还原铁品质的方法，其特征在于经过下列工艺 步骤
A、 将转底炉直接还原的铁破碎、细磨至2mm以下的细粉，其中-200目 的比例达到20. 00 35. 00%;
B、 在磁场强度为110 160kA/m的条件下，对A步骤破碎、细磨的还 原铁进行磁选，选出铁粉及脉石，解离出的脉石抛弃，得到高质量的铁粉;
C、 将磁选出的铁粉经过滤、干燥后，压制成密度大于4t/m3的直接还 原铁产品，即可直接入炉炼钢。
所述A步骤的破碎、细磨均采用现有技术的常规破碎设备完成。 所述B步骤的磁选采用现有技术的常规XCT①1000X2400磁选机进行 磁选。
所述C步骤的过滤采用现有技术的常规ZPG-100盘式真空过滤机进行 脱水。
所述C步骤的干燥是在①2000m圆筒干燥机上完成的，干燥温度为205 305°C，千燥后直接还原铁粉的水分含量为0 0. 1%。
所述C步骤的压制采用现有技术的常规Y83-315SY压块机将铁粉压制 成块的。
本发明具有下列优点和效果采用上述方案，不但可以除去转底炉直 接还原铁中夹杂的残碳和灰分，还可以脱除大部分煤粉带入的S和铁矿石 中的脉石，因此能显著提高直接还原铁的质量，此外，还具有下列优点
1、 在缺乏优质铁精矿及优质煤粉的地区，可以适当放宽对原料质量的 苛刻要求，生产出可直接在电炉和转炉中炼钢的直接还原铁产品，为转底 炉直接还原工艺的推广应用创造条件；
2、 成熟的转底炉直接还原工艺与广泛使用的磨矿磁选、直接还原铁粉 压制成型工艺相结合，既可最大限度地发挥转底炉直接还原工艺的技术优 势，又能有效克服转底炉直接还原铁产品难以被炼钢工序直接使用的不足， 转底炉直接还原铁的成本，除了可以弥补磨矿精选及压制成型工序所增加 的费用以外，与其它直接还原铁工艺相比尚可节约100 300元/吨的成本， 其优势是显而易见的；
3、 经实验验证，磨矿精选过程中直接还原铁基本不会发生二次氧化， 金属铁的回收率普遍高于95%，最高可达99%，金属损失较少。
图l为本发明之工艺流程图。
具体实施例方式
下面通过实例对本发明做进一步描述。 实施例1
A、转底炉直接还原铁以TFe含量为62. 41%、 Si02含量为7. 31%的铁 精矿为原料，配加质量比为24%的煤粉和3%的膨润土，用现有技术的 RZD-105-14/16型转底炉实验装置，在现有技术的转底炉生产的工艺及技术 条件下，焙烧30min，生产出直接还原铁，其中直接还原铁的成分为TFe: 80.06%， Si02: 9.08%， S: 0.18%，金属化率为92. 77%，这与表l中的中国
5Si02金属学会推荐的《炼钢用直接还原铁技术条件》的要求相距较远，见表
1;
B、将A步骤所得直接还原铁进行下列处理
1) 、用现有技术的常规破碎机破碎后，再经磨矿机磨细至2mm以下， 其中-200目的比例占20.00%;
2) 、在磁场强度为110kA/m的条件下，用现有技术的常规XCTO1000 X2400磁选机，对1)步骤破碎、细磨的还原铁进行磁选，选出铁粉及脉 石，解离出的脉石抛弃，得到高质量的铁粉；
3) 、将磁选出的铁粉用现有技术的ZPG-100盘式真空过滤机进行过滤、 脱水后，将过滤出的含水7%的铁粉，用现有技术的O2000圆筒干燥机，于 205。C温度下，干燥至水分含量为0. 1 %;用现有技术的常规Y83-315SY冷 压机，压制成粒度为20 100mm、密度大于4t/m3的直接还原铁产品，该产 品的化学成分为TFe: 91. 99%， Si02: 3. 44%， S: 0. 088%，金属化率为93. 67%。 其中TFe较精选加工前提高14. 90%， Si02降低52. 94%， S含量降低51. 11°/。， 除S含量略微超标以外，其它成份均达到中国金属学会推荐的《炼钢用直 接还原铁技术条件》中二级品的质量要求，如表l，该产品即可直接供给转 炉和电炉炼钢使用。
实施例2
所用设备同实施例1;
A、 转底炉直接还原铁同实施例1的A步骤；
B、 将A步骤所得直接还原铁进行下列处理
1) 、用现有技术的破碎机破碎后，再经磨矿机磨细至2mm以下，其中 -200目的比例占35.00%;
2) 、在磁场强度为160kA/m的条件下，用现有技术的常规磁选机对A 步骤破碎、细磨的还原铁进行磁选，选出铁粉及脉石，解离出的脉石抛弃， 得到TFe: 92.10%, Si02: 3,10%， S: 0.085%,金属化率为94.84%的高质量 铁粉；3)、将磁选出的铁粉用现有技术的ZPG-100盘式真空过滤机进行过滤、 脱水后，将过滤出的含水9%的铁粉，用现有技术的①2000圆筒干燥机，于 205。C温度下，干燥至水分含量为O. 1%;用现有技术的常规Y83-315SY冷压 机，压制成密度大于4t/m3的直接还原铁产品，即可直接入炉炼钢。
表l中国金属学会推荐的炼钢用直接还原铁技术条件
等TFeMSP酸性粉末 宏体积密度
级%%%%脉石％率 %t/m3
级>92》92《 0.010《 0.015《4. 5《3.0礼90
级《 0. 020《 0. 030《5. 5《5. 0》1.80
级》90》90《 0. 020《 0.040《6. 5《5.0》1.75
四 级》88>90《 0.030《 0. 050《7.5《5. 0》1. 75
权利要求
1、一种提高转底炉直接还原铁品质的方法，其特征在于经过下列工艺步骤A、将转底炉直接还原的铁破碎、细磨至2mm以下的细粉，其中-200目的比例达到20.00～35.00％；B、在磁场强度为110～160kA/m的条件下，对A步骤破碎、细磨的还原铁进行磁选，选出铁粉及脉石；C、将磁选出的铁粉经过滤、干燥后，压制成密度大于4t/m3的直接还原铁产品，即可直接入炉炼钢。
2、 如权利要求1所述的提高转底炉直接还原铁品质的方法，其特征在 于所述A步骤的破碎、细磨均采用现有技术的常规破碎设备完成；所述B 步骤的磁选采用现有技术的常规磁选机进行磁选；所述C步骤的过滤采用 现有技术的常规盘式真空过滤机进行脱水；所述C步骤的压制采用现有技 术的常规压块机将铁粉压制成块。
3、 如权利要求1所述的提高转底炉直接还原铁品质的方法，其特征在 于所述C步骤的干燥是在现有技术中的常规圆筒干燥机上完成的，干燥温 度为205 305°C，干燥后直接还原铁粉的水分含量为0 0. 1%。
全文摘要
本发明提供一种提高转底炉直接还原铁品质的方法。它将转底炉直接还原的铁破碎、细磨成2mm的细粉，在磁场强度为110～160kA/m的条件下，进行磁选，选出铁粉及脉石；经过滤、干燥后，压制成密度大于4t/m<sup>3</sup>的直接还原铁产品，即可直接入炉炼钢。不但可以除去转底炉直接还原铁中夹杂的残碳和灰分，还可以脱除大部分煤粉带入的S和铁矿石中的脉石，显著提高直接还原铁的质量，直接就可在电炉和转炉中炼钢，有效降低生产成本，经实验验证，磨矿精选过程中直接还原铁基本不会发生二次氧化，金属铁的回收率普遍高于95％，最高可达99％，金属损失较少。
文档编号C21B13/00GK101538633SQ200910094380
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年4月21日
发明者杨雪峰, 温海滨 申请人:武钢集团昆明钢铁股份有限公司