CN101294229A - 一种非高炉炼铁的方法 - Google Patents
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Abstract
一种非高炉炼铁的方法，包括如下步骤：1)采用鼓风炉熔炼铁矿石，得到熔融态的渣铁混合物；2)采用矿热电炉还原熔炼直接处理熔融态的渣铁混合物生产热态铁水，然后送至转炉或电炉冶炼成合格钢水。本发明的方法原材料适应性广、设备简单、投资小且经济效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种炼铁方法，尤其是涉及一种非高炉炼铁的方法。
背景技术
非高炉炼铁是指高炉炼铁之外的炼铁方法。主要包括直接还原炼铁，熔融还原炼铁，粒铁法，生铁水泥法和电炉炼铁等方法。
直接还原炼铁工艺又可分为煤基直接还原和气基直接还原两类。煤基直接还原主要是指回转窑直接还原法，该类方法种类繁多，各有特色，原料产品也各有差异，但基本工艺过程和原理是相同的。
气基直接还原炼铁工艺主要是竖炉直接还原法，其种类和方法也很多，原理也基本相同。
熔融还原的方法也有很多，但是投入工业生产的仅有COREX法，该法的设备主要由预还原竖炉、熔融气化炉和煤气除尘调温系统组成。铁矿石(或氧化球团)由还原竖炉顶部的双钟式加料器加入炉内，受到煤气加热及还原。由还原竖炉排出的预还原矿石金属化率平均为95％，它由螺旋给料机加入熔融气化炉内在下降过程中被还原为铁水，矿石中脉石和熔剂形成炉渣，炉内生成的渣铁存放在炉缸内定期从炉缸渣、铁口放出。
电炉炼铁是以电能为供热能源的非高炉炼铁方法，针对一些国家炼焦煤缺乏而电力资源丰富的情况应运而生，在特定资源条件下是一种生产生铁的有效途径，但是现在已经逐渐被其他工艺所取代。在矿石资源特殊，其他工艺无法合理经济利用时，该方法仍是一种可以选择和利用的成熟工艺。
随着世界范围的矿产资源大量开发，资源总量的减少，世界各国越来越重视低品位矿石的开发利用，在一些低品位矿石储量大而又缺乏焦煤资源的国家和地区，要想生产生铁，就必须使用低品位矿石作为原料，但是，目前常用的的各种方法用于低品位矿石炼铁时都不太适用，因此开发出一种对焦炭质量要求低、原料适应性好、投资规模小、经济合理的用于低品位矿石炼铁时的炼铁方法就是本发明的目的所在。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种原材料适应性广、设备简单、投资小且经济效益显著的非高炉炼铁的方法，该方法是以“鼓风炉熔炼技术”和“熔融渣铁混合物入矿热电炉直接还原熔炼技术”相结合的新工艺为基础，采用熔融和还原两步熔炼法，实现非高炉炼铁的目标，产出热态铁水。
为解决上述技术问题，本发明一种非高炉炼铁的方法，包括如下步骤：
1)采用鼓风炉熔炼铁矿石，得到熔融态的渣铁混合物；
2)采用矿热电炉还原熔炼直接处理熔融态的渣铁混合物生产热态铁水，然后送至转炉或电炉冶炼成合格钢水。
作为上述技术方案的进一步改进：所述步骤1)的具体方法如下：
将原料铁矿石破碎至直径为200mm以下，进行筛分，将颗粒直径为30mm～200mm的铁矿石和石灰石与焦炭直接输送到鼓风炉中；所述铁矿石与石灰石的重量比为100∶5～15；所述铁矿石与焦炭的重量比为100∶20～35；
将颗粒直径小于30mm的铁矿石与石灰石进行混合，混合均匀后，用压力机挤压成30～100mm的团块，晾干；将晾干后的团快和焦炭、褐煤块或型焦一起送入鼓风炉中；所述铁矿石与石灰石的重量比为100∶5～15；所述铁矿石与焦炭、褐煤块或型焦的重量比为100∶20～35；
鼓风炉在1100～1400℃的温度下熔炼，制得渣铁混合物。
作为上述技术方案的进一步改进：所述步骤2)的具体方法如下：
将熔融态渣铁混合物直接输送至矿热电炉内，通电升温至1450～1600℃，再用压缩空气、氮气或煤气，通过喷枪喷吹粉煤和焦炭的混合物，所述渣铁混合物∶焦炭∶粉煤的重量比为1∶0.02～0.2∶0.05～0.2；使炉渣中的铁还原出来，制得热态铁水；将热态铁水加入到转炉或电炉中冶炼，制得合格钢水；矿热炉渣可以送水泥厂生产优质水泥。
本发明的方法原材料适应性广、设备简单、投资小且经济效益显著。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明
图1为本发明的生产原理流程图。
具体实施方式
实施例1
一种非高炉炼铁的方法，包括如下步骤：
1)将原料铁矿石破碎至直径为200mm以下，进行筛分，将颗粒直径为30mm～200mm的铁矿石和石灰石与焦炭直接输送到鼓风炉中；所述铁矿石与石灰石的重量比为100∶5；所述铁矿石与焦炭的重量比为100∶20；
将颗粒直径小于30mm的铁矿石与石灰石进行混合，混合均匀后，用压力机挤压成30mm的团块，晾干；将晾干后的团快和焦炭一起送入鼓风炉中；所述铁矿石与石灰石的重量比为100∶5；所述铁矿石与焦炭的重量比为100∶20；
鼓风炉在1100℃的温度下熔炼，制得渣铁混合物；
2)将熔融态渣铁混合物直接输送至矿热电炉内，通电升温至1450℃，再用压缩空气，通过喷枪喷吹粉煤和焦炭的混合物，所述渣铁混合物∶焦炭∶粉煤的重量比为1∶0.02∶0.05；使炉渣中的铁还原出来，制得热态铁水；将热态铁水加入到转炉或电炉中冶炼，制得合格钢水；矿热炉渣可以送水泥厂生产优质水泥。
实施例2
一种非高炉炼铁的方法，包括如下步骤：
1)将原料铁矿石破碎至直径为200mm以下，进行筛分，将颗粒直径为30mm～200mm的铁矿石和石灰石与焦炭直接输送到鼓风炉中；所述铁矿石与石灰石的重量比为100∶15；所述铁矿石与焦炭的重量比为100∶35；
将颗粒直径小于30mm的铁矿石与石灰石进行混合，混合均匀后，用压力机挤压成100mm的团块，晾干；将晾干后的团快和褐煤块一起送入鼓风炉中；所述铁矿石与石灰石的重量比为100∶5～15；所述铁矿石与褐煤块的重量比为100∶35；
鼓风炉在1400℃的温度下熔炼，制得渣铁混合物；
2)将熔融态渣铁混合物直接输送至矿热电炉内，通电升温至1600℃，再用压缩氮气，通过喷枪喷吹粉煤和焦炭的混合物，所述渣铁混合物∶焦炭∶粉煤的重量比为1∶0.2∶0.2；使炉渣中的铁还原出来，制得热态铁水；将热态铁水加入到转炉或电炉中冶炼，制得合格钢水；矿热炉渣可以送水泥厂生产优质水泥。
实施例3
一种非高炉炼铁的方法，包括如下步骤：
1)将原料铁矿石破碎至直径为200mm以下，进行筛分，将颗粒直径为30mm～200mm的铁矿石和石灰石与焦炭直接输送到鼓风炉中；所述铁矿石与石灰石的重量比为100∶10；所述铁矿石与焦炭的重量比为100∶28；
将颗粒直径小于30mm的铁矿石与石灰石进行混合，混合均匀后，用压力机挤压成65mm的团块，晾干；将晾干后的团快和型焦一起送入鼓风炉中；所述铁矿石与石灰石的重量比为100∶10；所述铁矿石与型焦的重量比为100∶28；
鼓风炉在约1250℃的温度下熔炼，制得渣铁混合物；
2)将熔融态渣铁混合物直接输送至矿热电炉内，通电升温至1550℃，再用压缩煤气，通过喷枪喷吹粉煤和焦炭的混合物，所述渣铁混合物∶焦炭∶粉煤的重量比为1∶0.09∶0.15；使炉渣中的铁还原出来，制得热态铁水；将热态铁水加入到转炉或电炉中冶炼，制得合格钢水；矿热炉渣可以送水泥厂生产优质水泥。
实施例4
重复实施例1，不同之处在于：
在步骤1)中，选用如下铁矿石作为原材料，其中主要组成成分的重量百分比为：Fe 40％，SiO2 33％，CaO 0.1％；
鼓风炉熔炼条件为：熔炼温度1350℃，物料重量配比如下，铁矿石∶焦炭∶石灰石＝1∶0.25∶0.15；
在步骤2)中，电炉还原熔炼条件为：熔炼温度1550℃，物料重量配比如下，渣铁混合物∶焦炭∶粉煤＝1∶0.09∶0.1。
通过该方法得到的铁水含铁89％，含硅2.0％。
实施例5
重复实施例2，不同之处在于：
在步骤1)中，选用如下铁矿石作为原材料，其中主要组成成分的重量百分比为：Fe 53％，MgO 0.31％，SiO2 10％，CaO 1.5％；
鼓风炉熔炼条件为：熔炼温度1400℃，物料重量配比如下，铁矿石∶褐煤块∶石灰石＝1∶0.28∶0.05；
在步骤2)中，电炉还原熔炼条件为：熔炼温度1530℃，物料重量配比如下，渣铁混合物∶焦炭∶粉煤＝1∶0.04∶0.1。
通过该方法得到的铁水含铁90％，含硅1.0％。
实施例6
重复实施例3，不同之处在于：
在步骤1)中，选用如下铁矿石作为原材料，其中主要组成成分的重量百分比为：Fe 63％，SiO2 7.8％，CaO 0.11％，Al2O3 1.95％；
鼓风炉熔炼条件为：熔炼温度1390℃，物料重量配比如下，铁矿石∶型焦∶石灰石＝1∶0.2∶0.06；
在步骤2)中，电炉还原熔炼条件为：熔炼温度1550℃，物料重量配比如下，渣铁混合物∶焦炭∶煤粉＝1∶0.14∶0.12。
通过该方法得到的铁水含铁91％、含硅0.9％。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (3)
1、一种非高炉炼铁的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)采用鼓风炉熔炼铁矿石，得到熔融态的渣铁混合物；
2)采用矿热电炉还原熔炼直接处理熔融态的渣铁混合物生产热态铁水，然后送至转炉或电炉冶炼成合格钢水。
2、根据权利要求1所述的一种非高炉炼铁的方法，其特征在于，所述步骤1)的具体方法如下：
将原料铁矿石破碎至直径为200mm以下，进行筛分，将颗粒直径为30mm～200mm的铁矿石和石灰石与焦炭直接输送到鼓风炉中；所述铁矿石与石灰石的重量比为100∶5～15；所述铁矿石与焦炭的重量比为100∶20～35；
将颗粒直径小于30mm的铁矿石与石灰石进行混合，混合均匀后，用压力机挤压成30～100mm的团块，晾干；将晾干后的团快和焦炭、褐煤块或型焦一起送入鼓风炉中；所述铁矿石与石灰石的重量比为100∶5～15；所述铁矿石与焦炭、褐煤块或型焦的重量比为100∶20～35；
鼓风炉在1100～1400℃的温度下熔炼，制得渣铁混合物。
3、根据权利要求2所述的一种非高炉炼铁的方法，其特征在于，所述步骤2)的具体方法如下：
将熔融态渣铁混合物直接输送至矿热电炉内，通电升温至1450～1600℃，再用压缩空气、氮气或煤气，通过喷枪喷吹粉煤和焦炭的混合物，所述渣铁混合物∶焦炭∶粉煤的重量比为1∶0.02～0.2∶0.05～0.2；使炉渣中的铁还原出来，制得热态铁水；将热态铁水加入到转炉或电炉中冶炼，制得合格钢水。
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|---|---|---|---|---|
| CN101967530A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-02-09 | 昆明钢铁集团有限责任公司 | 一种电冶熔融还原铁的方法 |
| CN102703635A (zh) * | 2012-07-02 | 2012-10-03 | 昆明理工大学 | 一种电炉直接还原炼铁的方法 |
| CN106755668A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-05-31 | 攀枝花市徳铭再生资源开发有限公司 | 一种钒钛磁铁矿的高炉冶炼方法 |
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- 2008-05-23 CN CNA2008100980485A patent/CN101294229A/zh active Pending
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