CN101724746A - 一种内燃式铁焦球团/块矿及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种内燃式铁焦球团/块矿及其制造方法，其产品特征在于，由粒径180-250目的焦末的铁精粉或粒径180-250目的铁精粉和粒径0.1-2mm的焦末按70-90∶10-30的重量比混和，再按重量比掺入2-5％粘合剂和1％的粘性土或者5％的氧化钙和白云石，经充分辗合和冷压成型后制成。上述产品的制备方法为：将原料混合后，冷压成型，再在内燃式高温炉内制成内燃式铁焦球团/块矿。本发明的优点是：使得内燃式铁焦球团/块矿的密度、孔隙率、机械强度、还原性、熔融性等得到了很好的改善，提高了冶炼效率，同时降低了能源消耗，减少了对环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃式铁焦球团/块矿及其制造方法，属于高炉炉料及其制造方法技术领域。
背景技术
在传统高炉炼铁法中，高炉炼铁前铁精矿的造块是在高炉外经氧化烧结造块制成烧结矿或球团矿。烧结矿是将铁精粉掺入一定量的氧化钙、白云石、焦末及白煤经高温烧结为块矿进高炉，使高炉内有一定的透气性，块料不易被带走。球团矿是将铁精粉掺入一定量的粘土造成球团形状经高温烘烧后进高炉，能提高透气性和调节酸碱度。但是烧结矿和球团矿在生产过程中排放大量的SO2和CO2等有害气体，严重污染环境，同时耗用大量的焦末和煤炭，能耗很高，生产成本也很高，直接提升了生铁和钢材的价格。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高冶炼效率，同时降低能源消耗，减少对环境的污染的内燃式铁焦球团/块矿及其制造方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种内燃式铁焦球团/块矿，其特征在于，由粒径180-250目的焦末的铁精粉或粒径180-250目的铁精粉和粒径0.1-2mm的焦末按70-90∶10-30的重量比混和，再按重量比掺入2-5％粘合剂和1％的粘性土或者5％的氧化钙和白云石，经充分辗合和冷压成型后制成。
本发明的方法技术方案是提供了一种内燃式铁焦球团/块矿的制作方法，其特征在于，步骤为：
步骤1、选用粒径180-250目的铁精粉；
步骤2、选用焦末粉碎至0.1-2mm粒径之间，水分烘干至8％以下；
步骤3、将上述原料按一定比例混和；
步骤4、添加一定比例的粘结剂和粘性土；
步骤5、将上述物料充分辗合混和并冷压成型；
步骤6、在内燃式高温炉内，在900-1200℃温度下加温30-45分钟后出炉，出炉后经快速冷却处理，制成内燃式铁焦球团/块矿，在加温过程中隔绝空气。
进一步，在步骤2与步骤3之间有：将氧化钙和白云石粉碎至1-3mm粒径的颗粒。
本发明的主要技术特点是运用冷压成型和内燃式加温技术，将铁精粉和焦末制成一定形状的球团或块料，直接入高炉冶炼，由于在生产过程中改变了物料的物理和化学性能，使得内燃式铁焦球团/块矿的密度、孔隙率、机械强度、还原性、熔融性等得到了很好的改善，提高了冶炼效率，同时降低了能源消耗，减少了对环境的污染。
附图说明
图1为本发明使用的内燃式铁焦球团/块矿高温炉的结构示意图；
图2为本发明使用的内燃式铁焦球团/块矿高温炉的俯视图；
图3为高温炉的结构示意图；
图4为预热炉的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例来具体说明本发明。
实施例1
一种内燃式铁焦球团/块矿，由粒径180-250目的铁精粉和粒径0.1-2mm的焦末按80∶20的重量比混和，再按重量比掺入4％的粘合剂(粘合剂由水、褐煤、及氢氧化钠组成，重量比为50∶18∶2)和1％的粘性土，经充分辗合和冷压成型后制成。
其工艺路线为：将焦末烘干脱水，控制水分≤8％，进入卧式粉碎机，破碎至粒径在0.1-2mm之间，再混入粒径180-250目铁精粉中，按重量比80∶20混合，然后加入重量比4％粘结剂和1％的粘土，再经过二套双螺旋混和机，充分搅拌捏和，冷压成型，成型机为CJ×300-8型，工作压力3000KN，形状可根据冶炼工艺要求调整。成型的铁焦球团/块矿装入小车，自动进入内燃式高温炉内，在隔绝空气和1100℃的高温状态下处理30分钟，出炉后经快速冷却处理，制成内燃式铁焦球团/块矿。
其中，如图1所示，为本发明使用的一种内燃式铁焦球团/块矿高温炉，包括高温炉本体1-13，在高温炉本体1-13前端及后端分别设有预热炉1-15及冷却系统，冷却系统分二段，分别为蒸汽喷射冷却段1-18和水隔套冷却段1-19，在冷却系统的后端设有卸料平台1-8，在预热炉1-15前端设有上层装料平台1-4及位于上层装料平台1-4下方的下层装料平台1-7，在上层装料平台1-4及下层装料平台1-7的端部分别设有推车机1-3，上层装料平台1-4及下层装料平台1-7分别通过贯穿预热炉1-15、高温炉本体1-13及冷却系统的装料小车滑行导轨1-11与卸料平台1-8相连。
如图1及图3所述，高温炉本体1-13包括炉体1-14，在炉体1-14内设有高温室1-1，在高温室1-1的下方设有燃烧室1-17，在燃烧室1-17的侧壁上设有至少一只煤气烧嘴1-9，每只煤气烧嘴1-9配有至少一个送风口1-10，在炉体1-14底部设有高温室烟道1-5，高温室烟道1-5的一端伸出并设于燃烧室1-17内。
炉体1-14的外壳由高温耐火材料砌成，内壳为高铝格子砖结构，在外壳与外侧的水泥层之间铺有保温棉，炉体1-14在纵向上呈前高后低的5度倾斜。
如图3所示，高温室1-1分为上下两层，在上层及下层分别设有至少一个隧道式子高温室1-21，高温室1-1在纵向上呈前高后低的5度倾斜。
如图4所示，预热炉1-15分为上下两层，在预热炉1-15的内壁上铺设有高铝格子砖结构，在所述预热炉1-15的底部设有预热室烟道1-20，预热室烟道1-10的一端伸出并设于预热炉1-15内，预热室烟道1-10的另一端与高温室烟道1-5的另一端相连，在连接处设有烟道闸板1-12，所述预热炉1-15在纵向上呈前高后低的5度倾斜。
如图2所述，煤气发生炉2-9通过煤气管道2-1与燃烧室1-17内的煤气烧嘴1-9相连，高温室烟道1-5通过管道2-2连接空气预热器2-13，空气预热器2-13通过第一风机2-5及风管2-3连接送风口1-10，空气预热器2-13通过第二风机2-4与废热锅炉2-11相连，废热锅炉2-11一端通过第三风机2-6连接除尘器2-10，废热锅炉2-11的另一端通过蒸汽管道2-16连接蒸汽喷射冷却段1-18，高位水箱2-12通过高压水泵2-15和水管2-8与水隔套冷却段1-19相连，水隔套冷却段1-19通过回流管道2-7直接连接高位水箱2-12，高位水箱2-12通过溢流管2-17连接回收水池2-14。
煤气烧嘴1-9燃烧后，火焰沿高温室1-1二侧格子砖向上走，到顶后再沿格子砖向下进入高温室烟道1-8，高温烟气通过调节闸板1-12由高温室烟道1-8进入预热炉1-15，沿二侧格子砖向上走，到顶后再向下进入预热室烟道1-20。
如图2所示，煤气发生炉2-9产生的煤气，沿煤气管道2-1进入燃烧室1-17使用。燃烧室1-17的高温烟气经高温室烟道1-5在高温室1-1循环后部分由烟道闸板1-12进入预热室烟道1-20，大部分经管道2-2进入空气预热器2-13，经过热交换的高温烟气由第一风机2-5和风管2-3进入燃烧室1-17使用。
空气预热器2-13出来的高温烟气由第二风机2-4和管道通入废热锅炉2-11，使废热锅炉2-11内的水快速产生蒸汽，并通过蒸汽管道2-16进入蒸汽喷射冷却段1-18供产品冷却用。废热锅炉2-11内的废气经第三风机2-6和风管送入除尘器2-10处理。
本发明还装置高位水箱2-12和回收水池2-14，冷却水用高压水泵2-15和水管2-8进入水隔套冷却段1-19，冷却水经冷却使用后从回流管道2-7送回高位水箱2-12，多余水由溢流管2-17流入回收水池2-14。
实施例2
一种内燃式铁焦球团/块矿，由粒径180-250目的焦末的铁精粉和粒径0.1-2mm的焦末按70∶30的重量比混和，再按重量比掺入5％的粘合剂(粘合剂由水、褐煤、及氢氧化钠组成，重量比为50∶18∶2)和1％的粘性土，经充分辗合和冷压成型后制成。
其工艺路线为：将焦末烘干脱水，控制水分≤8％，进入卧式粉碎机，破碎至粒径在0.1-2mm之间，再混入粒径180-250目焦末的铁精粉中，按重量比70∶30混合，然后加入重量比5％粘结剂和1％的粘土，再经过二套双螺旋混和机，充分搅拌捏和，冷压成型，成型机为CJ×300-8型，工作压力3000KN，形状可根据冶炼工艺要求调整。成型的铁焦球团/块矿装入小车，自动进入内燃式高温炉内，在隔绝空气和900℃的高温状态下处理45分钟，出炉后经快速冷却处理，制成内燃式铁焦球团/块矿。
实施例3
一种内燃式铁焦球团/块矿，由粒径180-250目的铁精粉和粒径0.1-2mm的焦末按90∶10的重量比混和，再按重量比掺入2％的粘合剂(粘合剂由水、褐煤、及氢氧化钠组成，重量比为50∶18∶2)和1％的粘性土，经充分辗合和冷压成型后制成。
其工艺路线为：将焦末烘干脱水，控制水分≤8％，进入卧式粉碎机，破碎至粒径在0.1-2mm之间，再混入粒径180-250目的铁精粉中，按重量比90∶10混合，然后加入重量比2％粘结剂和1％的粘土，再经过二套双螺旋混和机，充分搅拌捏和，冷压成型，成型机为CJ×300-8型，工作压力3000KN，形状可根据冶炼工艺要求调整。成型的铁焦球团/块矿装入小车，自动进入内燃式高温炉内，在隔绝空气和1200℃的高温状态下处理30分钟，出炉后经快速冷却处理，制成内燃式铁焦球团/块矿。
实施例4
一种内燃式铁焦球团/块矿，由粒径180-250目的焦末的铁精粉和粒径0.1-2mm的焦末按80∶20的重量比混和，再按重量比掺入4％的粘合剂(粘合剂由水、褐煤、及氢氧化钠组成，重量比为50∶18∶2)和5％的氧化钙和白云石之间，氧化钙和白云石之间的重量比为60∶40，经充分辗合和冷压成型后制成。
其工艺路线为：将焦末烘干脱水，控制水分≤8％，进入卧式粉碎机，破碎至粒径在0.1-2mm之间，将氧化钙和白云石分别粉碎至1-3mm之间，将铁精粉和焦末按重量比80∶20混合，混入重量比为5％的氧化钙及白云石，再加入重量比3％粘结剂，再经过双螺旋混和机，充分搅拌捏和，进入对辗成型机(或立式高压成型机)冷压成型，形状可根据冶炼工艺要求调整。成型的铁焦球团/块矿装入小车，自动进入内燃式加温炉内，在隔绝空气和1200℃的高温状态下加温30分钟后经快速冷却处理，制成内燃式铁焦球团/块矿。
铁焦球团/块矿与烧结矿、球团矿之间的性能对比
Claims (5)
1.一种内燃式铁焦球团/块矿，其特征在于，由粒径180-250目的焦末的铁精粉或粒径180-250目的铁精粉和粒径0.1-2mm的焦末按70-90∶10-30的重量比混和，再按重量比掺入2-5％粘合剂和1％的粘性土或者5％的氧化钙和白云石，经充分辗合和冷压成型后制成。
2.如权利要求1所述的一种内燃式铁焦球团/块矿，其特征在于，所述氧化钙和白云石之间的重量比为60∶40。
3.如权利要求1所述的一种内燃式铁焦球团/块矿，其特征在于，所述粘合剂由水、褐煤和氢氧化钠组成，水、褐煤和氢氧化钠的重量比为50∶18∶2。
4.一种内燃式铁焦球团/块矿的制作方法，其特征在于，步骤为：
步骤1、选用粒径180-250目的铁精粉；
步骤2、选用焦末粉碎至0.1-2mm粒径之间，水分烘干至8％以下；
步骤3、将上述原料按一定比例混和；
步骤4、添加一定比例的粘结剂和粘性土；
步骤5、将上述物料充分辗合混和并冷压成型；
步骤6、在内燃式高温炉内，在900-1200℃温度下加温30-45分钟后出炉，出炉后经快速冷却处理，制成内燃式铁焦球团/块矿，在加温过程中隔绝空气。
5.如权利要求4所述的一种内燃式铁焦球团/块矿的制作方法，其特征在于，在步骤2与步骤3之间有：将氧化钙和白云石粉碎至1-3mm粒径的颗粒。
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