CN102140575B - 一种冶金铸造集成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型冶金铸造集成方法，其特征在于，步骤为：由铁精粉和焦末配比混和，添加粘结剂，冷压成型制成铁焦球团，将铁焦球团装入内燃式高温炉在隔绝空气状态下高温焙烧，然后把内燃式铁焦球团和生铁配比，进熔炼炉熔炼反应成合格的铁水，最后浇铸成各种规格型号的生铁铸件。本发明提供的一种新型冶金铸造集成方法是在高温炉均匀的还原气氛中平稳地连续进行，提高铁焦球团的热强度和透气性，克服了高炉炼铁法的高能耗、高污染弊端，吨铁可节省工序能耗300公斤左右焦炭，降低生铁成本600元/吨左右，节省烧结厂建厂的基建投资，无返矿，无污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种炼铁方法，属于冶炼铸造技术领域。
背景技术
传统高炉炼铁法，入高炉前，将铁精粉、氧化钙、白云石粉和焦末白煤混匀后，高温氧化烧结造块，整形成烧结矿。或将铁精粉湿润成小球装入竖式炉中煅烧成球团矿，然后加入高炉炼铁。烧结矿和球团矿在生产过程中排放大量的 
和
有害气体，还耗用很多焦炭和煤炭，同时烧结矿在高炉内重复加热和重复还原，能耗和生产成本很高，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降低污染及能耗的炼铁方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种新型冶金铸造集成方法，其特征在于，步骤为：
步骤1、将焦末烘干脱水后，破碎成焦末粉，再混入铁精粉，再添加重量比为6-7%的粘结剂和重量比为0.8-1.2%的高铝粘土，最后冷压成型制成铁焦球团或铁焦球块；
步骤2、将铁焦球团或铁焦球块送入内燃式铁焦球团/块矿高温炉高温焙烧，得到内燃式铁焦球团或内燃式铁焦球块；
步骤3、将内燃式铁焦球团或内燃式铁焦球块和生铁混合，进熔炼炉熔炼反应成合格的铁水，最后浇铸成各种规格型号的生铁铸件。
本发明提供的一种新型冶金铸造集成方法是在高温炉均匀的还原气氛中平稳地连续进行，提高铁焦球团的热强度和透气性，克服了高炉炼铁法的高能耗、高污染弊端，吨铁可节省工序能耗300公斤左右焦炭，降低生铁成本600元/吨左右，节省烧结厂建厂的基建投资，无返矿，无污染。
附图说明
图1为本发明所述使用的一种内燃式铁焦球团/块矿高温炉示意图。
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
本发明提供了一种新型冶金铸造集成方法，其步骤为：
步骤1、将焦末烘干脱水，控制水分≤8%，进入卧式粉碎机，破碎至粒径1-3mm之间，再混入粒径170～200目的铁精粉中，按重量比铁精粉和焦末70:30混和，然后加入重量比6%的粘结剂和1%的高铝粘土，再经过双螺旋混合机、轮辊机充分辊压混和，进入对辊式成型机（或立式高压成型机）冷压成型，形成铁焦球团，直径为50mm或根据冶炼工艺要求调整，其中，粘结剂由腐殖酸基钠为基本组分，烧碱：腐殖酸：水按重量比1:18:50的比例混和，顺序先将烧碱加入水中，加热至90℃，搅拌30分钟，再加入腐殖酸，加热至95℃搅拌2小时。
步骤2、冷压成型制成的铁焦球团用小车送入如图1所示的内燃式铁焦球团/块矿高温炉（该高温炉公开在申请号为200910201590.3的中国专利中），在隔绝空气状态下高温处理60分钟，先后经过预热带1（200℃），焙烧带2（1000℃）和软熔带3（800℃），最后快速冷却，成为内燃式铁焦球团。
如图1所示，预热带1温度为200℃，化合水析出，部分碳酸盐分解。铁焦矿强度得到进一步加强。焙烧带2温度从200℃开始，至最高温度1000℃。在这一区域碳酸盐完全分解，大量的低熔点矿物生成并软化。最高可达25%以上的软化状态，使铁焦矿内的矿粒相互粘结，构成蜂窝状的固相料层，铁焦矿的强度达到峰值，透气性得到改善，使炉内的还原气氛逐步加强。这一区域的热强度随温度升高而提高，适应炉内铁焦矿对抗压强度的要求。软熔和还原带3温度为800℃。这一区域温度高、还原剂浓度大，含铁炉料大量还原，开始软熔成铁焦球团。
步骤3、将内燃式铁焦矿和生铁块按重量比70:30配比，在熔炼炉内熔化并反应。加料的次序参考按熔炼工艺进行。在熔炼炉内，同时进行着底焦的燃烧、焦铁矿内焦末的氧化还原反应、热量的传递和冶金反应4个重要过程。根据物理、化学反应的不同，熔炼炉以燃烧区为核心，自上而下分为：预热带、熔化带、还原带、氧化带和炉缸等5个区域。由于炉气、焦炭和炉渣的作用，熔化后的金属成分也发生相应的变化。从出料排除的合格铁水直接浇铸各型规格型号的铸铁件。
实施例2
本发明提供了一种新型冶金铸造集成方法，其步骤为：
步骤1、将焦末烘干脱水，控制水分≤8%，进入卧式粉碎机，破碎至粒径1-3mm之间，再混入粒径170～200目的铁精粉中，按重量比铁精粉和焦末70:30混和，然后加入重量比7%的粘结剂和2%的高铝粘土，再经过双螺旋混合机、轮辊机充分辊压混和，进入对辊式成型机（或立式高压成型机）冷压成型，形成铁焦球团，直径为50mm或根据冶炼工艺要求调整，其中，粘结剂由腐殖酸基钠为基本组分，烧碱：腐殖酸：水按重量比1:18:50的比例混和，顺序先将烧碱加入水中，加热至90℃，搅拌30分钟，再加入腐殖酸，加热至95℃搅拌2小时。
步骤2、冷压成型制成的铁焦球团用小车送入如图1所示的内燃式铁焦球团/块矿高温炉（该高温炉公开在申请号为200910201590.3的中国专利中），在隔绝空气状态下高温处理75分钟，先后经过预热带1（400℃），焙烧带2（1000℃）和软熔带3（1000℃），最后快速冷却，成为内燃式铁焦球团。
步骤3、将内燃式铁焦矿和生铁块按重量比50:50配比，在熔炼炉内熔化并反应。加料的次序参考按熔炼工艺进行。在熔炼炉内，同时进行着底焦的燃烧、焦铁矿内焦末的氧化还原反应、热量的传递和冶金反应4个重要过程。根据物理、化学反应的不同，熔炼炉以燃烧区为核心，自上而下分为：预热带、熔化带、还原带、氧化带和炉缸等5个区域。由于炉气、焦炭和炉渣的作用，熔化后的金属成分也发生相应的变化。从出料排除的合格铁水直接浇铸各型规格型号的铸铁件。
Claims (6)
1.一种冶金铸造集成方法，其特征在于，步骤为：
步骤1、将焦末烘干脱水后，破碎成焦末粉，再混入铁精粉，再添加重量比为6-7%的粘结剂和重量比为1-2%的高铝粘土，最后冷压成型制成铁焦球团或铁焦球块；
步骤2、将铁焦球团或铁焦球块送入内燃式铁焦球团/块矿高温炉高温焙烧，得到内燃式铁焦球团或内燃式铁焦球块，所述的高温焙烧的步骤为：先经过温度为200-400℃的预热带（1），随后进入温度为1000℃的焙烧带（2），最后进入温度为800-1000℃的软熔和还原带（3），在整个内燃式铁焦球团/块矿高温炉中在隔绝空气的条件下停留60-75分钟；
步骤3、将内燃式铁焦球团或内燃式铁焦球块和生铁混合，进熔炼炉熔炼反应成合格的铁水，最后浇铸成各种规格型号的生铁铸件。
2.如权利要求1所述的一种冶金铸造集成方法，其特征在于，步骤1中所述粘结剂由重量比为1:18:50的烧碱、腐殖酸及水组成，其制备方法为：先将烧碱加入水中，加热至90℃，搅拌30分钟，再加入腐殖酸，加热至95℃，搅拌2小时。
3.如权利要求1所述的一种冶金铸造集成方法，其特征在于，步骤1中所述焦末粉的粒径为1-3mm，所述铁精粉的粒径为170～200目。
4.如权利要求1所述的一种冶金铸造集成方法，其特征在于，步骤1中所述脱水中控制水份≤8%。
5.如权利要求1所述的一种冶金铸造集成方法，其特征在于，步骤1中所述铁精粉与所述焦末粉的重量比为70:30。
6.如权利要求1所述的一种冶金铸造集成方法，其特征在于，步骤3中所述内燃式铁焦球团或内燃式铁焦球块与所述生铁的配比为50:50或30:70。
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