CN102676723B

CN102676723B - 一种用冲天炉冶炼灰铁的方法

Info

Publication number: CN102676723B
Application number: CN 201210139067
Authority: CN
Inventors: 乔永刚; 段宜旺; 费智勤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2032-05-08
Also published as: CN102676723A

Abstract

一种用冲天炉冶炼灰铁的方法，属于铁矿、锰矿还原，原材料配比按质量百分比：铁矿粉0-70％；锰矿粉0-60％；碳化硅0-10％；还原剂5-15％；石灰石粉0-10％；白云石粉5-15％；萤石1-5％；粘接剂0-5％；水0-5％；废钢0-35％。本发明缩短了工艺路线，从而达到减少运输环节、节约电力、焦炭能源35％以上，每吨生产成本降低30％以上，减少温室气体和污染物排放30％以上的目的。

Description

一种用冲天炉冶炼灰铁的方法

技术领域：

本发明属于铁矿、锰矿还原、碳化硅分解増硅。主要用于铸造领域。

背景技术：

我国铸造技术行业只有几个大型铸造厂是用高炉冶炼铁矿石获取生铁液、然后进行脱硫，电炉升温调整成分，直接生产灰铁铸件外。其它绝大部分铸造厂都是购买生铁、焦炭、造渣材料、耐火材料等原辅材料，再经过冲天炉或电炉熔炼或冲天炉加电炉双联熔炼，在其工艺过程中需加FeSi ,FeMn等铁合金调整成分，此种工艺（烧结或球团＋冶炼＋熔炼）资源浪费严重，温室气体，污染物排放大，成本高。

发明内容：

本发明旨在缩短工艺路线，使烧结或球团＋冶炼+熔炼工艺合三为一，而且不需要添加铁合金。碳化硅使用陶瓷厂废料。从而达到减少运输环节、节约电力、焦炭能源35％以上，每吨生产成本降低30％以上，减少温室气体和污染物排放30％以上的目的。

本发明对设备的要求：

1 、冲天炉鼓风风温需400℃—1200℃。

2 、压球机压力需在50—1000吨之间，且成球粒度3㎜—50㎜。

原材料配比按质量百分比：铁矿粉0—70％；锰矿粉0—60％；碳化硅0—10％；还原剂5－15％；石灰石粉0—10％；白云石粉5—15％；萤石1—5％；粘接剂0—5％；水0—5％；废钢0—35％。

所述的还原剂是焦炭或煤粉；

所述的粘接剂为佩利多、膨润土。

成球工艺：按照上述比例将铁矿粉、焦粉、白云石粉、萤石、粘结剂和水混合均匀后成球为铁矿球；

按照上述比例将锰矿粉、焦粉、碳化硅、石灰石粉、白云石粉、萤石、粘接剂和水混合均匀后成球为锰矿球；

按照质量百分比：铁矿球（60—94％）＋锰矿球（0.5—5％）＋废钢（0—35％）参与冲天炉冶炼装料；

冲天炉冶炼装料顺序：按照底焦 →层焦→矿球→废钢→层焦→矿球的顺序循环；

其中冲天炉冶炼装料的：底焦厚度h=(1.5—2.3）d (d为冲天炉内径）；层焦厚度 h1=（0.3—0.5）d ；层矿球h2=（0.25—0.55）d。

铁、锰、硅氧化物还原机理概述：

1、焦粉与铁矿球在大于570℃时铁氧化物的还原过程是：

3Fe₂O₃+CO=2Fe₃O₄+CO₂

Fe₃O₄+CO=3FeO+CO₂

2、锰矿球中锰的还原过程是：（锰矿加入焦粉改善其气孔率，增加还原性）2MnO₂+CO=Mn₂O₃+CO₂

3Mn₂O₃+CO=2Mn₃O₄+CO₂

Mn₃O₄+CO=3MnO+CO₂

MnO与SiO₂结合成为MnO·SiO₂,当有CaO存在时（MnO·SiO₂)+CaO+C=Mn+CaSiO₃+CO↑

2MnO+Si=2Mn+SiO₂

3、硅是由高温时碳化硅发生分解：SiC=C+Si

二氧化硅中硅的还原过程是：SiO₂+C=SiO+CO

SiO+C=Si+CO。

本发明缩短了工艺路线，从而达到减少运输环节、节约电力、焦炭能源35％以上，每吨生产成本降低30％以上，减少温室气体和污染物排放30％以上的目的。

具体实施方式：

实施例一：

将原料按照质量百分比：铁矿粉70％；焦粉10％；白云石粉15％；萤石3％；佩利多0.05％；混合均匀后成球为铁矿球；

原料按照质量百分比：锰矿粉66％、焦粉9％、碳化硅2％、石灰石粉2％、白云石粉13％、萤石3％、膨润土4％和水1％混合均匀后成球为锰矿球；

按照质量百分比：铁矿球80％、锰矿球5％、废钢15％，参与冲天炉冶炼装料生产出HT250原铁液；

先将铁矿球和锰矿球混合成为混合矿球后参配冶炼；

所述冲天炉冶炼装料为先装完底焦其中，底焦厚度h=(1.5—2.3）d (d为冲天炉内径）；

装完底焦后装层焦→混合矿球→废钢，其中层焦厚度 h1=（0.3—0.5）d ；混合矿球厚度 h2=（0.25—0.55）d；

按照层焦→混合矿球→废钢的顺序循环装料冶炼；冶炼过程与现有冶炼方法相同，本实施例省略详细描述。

实施例二：

铁矿粉63％；焦粉9％；白云石粉15％；萤石3％；膨润土4％；石灰石粉2％；水4％；混合均匀后成球为铁矿球。其它方法与实施例一相同。

实施例三：

铁矿粉70％；焦粉10％；白云石粉15％；萤石3％；佩利多0.05％；混合均匀后成球为铁矿球；

锰矿粉70％；焦粉10％；白云石粉15％；萤石3％；佩利多0.05％

按照质量百分比：铁矿球90％、锰矿球3％、废钢7％，参与冲天炉冶炼装料生产出HT200原铁液；其它方法与实施例一相同。

Claims

1.一种用冲天炉冶炼灰铁的方法，其特征是按质量百分比：

铁矿粉63％；还原剂9％；白云石粉15％；萤石3％；粘结剂4％；石灰石粉2％；水4％；混合均匀后制成粒度是3㎜—50㎜的铁矿球；

按照质量百分比：锰矿粉66％、还原剂9％、碳化硅2％、石灰石粉2％、白云石粉13％、萤石3％、粘结剂4％和水1％混合均匀后成球为锰矿球；制成粒度是3㎜—50㎜的锰矿球；压球机压力为50—1000吨；

按照质量百分比：铁矿球80％、锰矿球5％、废钢15％，参与冲天炉冶炼装料；先将铁矿球和锰矿球混合成为混合矿球后参与冲天炉冶炼装料；冲天炉鼓风风温为400℃—1200℃；冲天炉冶炼装料为先装完底焦后按照层焦→混合矿球→废钢的顺序循环装料冶炼，其中冲天炉冶炼装料的底焦厚度h=(1.5—2.3）d；层焦厚度 h1=（0.3—0.5）d ；混合矿球厚度h2=（0.25—0.55）d；其中d为冲天炉内径。

2.根据权利要求1所述的一种用冲天炉冶炼灰铁的方法，其特征是鼓风风温需400℃—1200℃、所述的还原剂是焦粉或煤粉。

3.根据权利要求1所述的一种用冲天炉冶炼灰铁的方法，其特征是鼓风风温需400℃—1200℃、所述的粘结剂为佩利多或膨润土。