CN106238745A - 利用板带炉低温生产还原铁粉的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用板带炉低温生产还原铁粉的方法，步骤如下：选用TFe含量≥71.5％的超纯铁精粉，所述超纯铁精粉的中位径(D50)为1000目；选用C含量≥90％、灰分≤5％、中位径为500目的活性炭；将超纯铁精粉和活性炭烘干；采用板带还原炉，向炉内通氮气，升温至750℃－900℃，将超纯铁精粉和活性炭混合装入炉内，换气氢气进行还原；将一次铁粉投入炉温为750℃－900℃的所述板带还原炉内，通入氢气进行二次还原；收集后得到中位径(D50)为000目的还原铁粉。原料粉碎至超细，并采用活性炭作为还原剂，利用板带还原炉进行两次还原反应，反应温度低，反应充分，反应时间短，生产效率高，能耗低、节能、环保，生产成本低，污染小，环保。

Description

利用板带炉低温生产还原铁粉的方法
技术领域
本发明涉及一种还原铁粉的生产方法，尤其涉及利用板带炉低温生产还原铁粉的方法。
背景技术
还原铁粉的主要成分为结构疏松的单质铁。由于还原铁粉本身已为粉末状，再加之其微观结构又十分疏松，故其表面积极大。在化工生产及实验室作业中常用作优质还原剂。
目前，还原铁粉的生产方法是将超纯铁精粉和还原剂使用模具分别装入到还原罐内通过隧道窑进行一次还原，隧道窑内温度为1150-1165℃，还原时间36h－55h，生成海绵铁；将海绵铁经破碎、筛分和磁选后，得到一次铁粉；一次铁粉经板带式还原炉还原、破碎机破碎、筛分和干选后得到还原铁粉。
海绵铁生产采用隧道窑还原法，隧道窑内温度为1150-1165℃，反应时间长，能耗高，生产效率低，生产成本高，高污染排放，污染环境。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的上述问题，提供一种还原温度低，还原时间短，能耗低、节能、环保，生产成本低的利用板带炉低温生产还原铁粉的方法。
本发明的技术方案是：
利用板带炉低温生产还原铁粉的方法，其步骤如下：
1、选料
选用TFe含量≥71.5％的超纯铁精粉，所述超纯铁精粉的中位径(D50)为1000目；选用活性炭，所述活性炭的C含量≥90％，灰分≤5％，中位径(D50)为500目；
2、干燥
将超纯铁精粉在350℃－500℃烘干，水分≤0.5％；将活性炭在100℃－200℃下烘干，水分≤0.5％；
3、一次还原
采用板带还原炉，向炉内通氮气作为保护气体，升温至750℃－900℃，当温度达到规定温度时，冷却水正常循环，将干燥后的超纯铁精粉和活性炭混合装入炉内，混合物中活性炭含量为1％－5％，换气氢气进行还原，还原时间3小时－5小时；
4、破碎
将一次还原反应产物破碎，得一次铁粉；
5、二次还原
将一次铁粉投入炉温为750℃－900℃的所述板带还原炉内，通入氢气进行还原，还原时间3小时－5小时；
6、破碎并收集
将二次还原反应产物破碎，收集后得到中位径(D50)为1000目的还原铁粉。
所述氢气通入量为80立方米/小时－120立方米/小时。
本发明的有益效果是：原料粉碎至超细，并采用活性炭作为还原剂，利用板带还原炉进行两次还原反应，反应温度为750℃－900℃，反应充分，还原温度低，还原时间短，生产效率高，能耗低、节能、环保，生产成本低，污染小，更环保。
具体实施方式
1、选料
选用TFe含量为71.5％的超纯铁精粉，所述超纯铁精粉的中位径(D50)为1000目；选用活性炭，所述活性炭的C含量为90％，灰分为5％，中位径(D50)为500目；
2、干燥
将超纯铁精粉在350℃烘干，水分≤0.5％；将活性炭在100℃下烘干，水分≤0.5％；
3、一次还原
采用板带还原炉，向炉内通氮气，升温至750℃－800℃，当温度达到规定温度时，冷却水正常循环，将干燥后的超纯铁精粉和活性炭混合装入炉内，混合物中超纯铁精粉含量为98％、活性炭含量为2％，其中活性炭通入(换气)氢气进行还原，氢气通入量为120立方米/小时，还原时间5小时；
4、破碎
将一次还原反应产物破碎，得一次铁粉；
5、二次还原
将一次铁粉投入炉温为750℃－800℃的所述板带还原炉内，通入氢气进行还原，氢气通入量为120立方米/小时，还原时间5小时；
6、破碎并收集
将二次还原反应产物破碎，收集后得到中位径(D50)为1000目的还原铁粉。
实施例2
1、选料
选用TFe含量为72％的超纯铁精粉，所述超纯铁精粉的中位径(D50)为1000目；选用活性炭，所述活性炭的C含量为92％，灰分含量为4.2％，中位径(D50)为500目；
2、干燥
将超纯铁精粉在500℃烘干，水分≤0.5％；将活性炭在200℃下烘干，水分≤0.5％；
3、一次还原
采用板带还原炉，向炉内通氮气，升温至800℃－900℃，当温度达到规定温度时，冷却水正常循环，将干燥后的超纯铁精粉和活性炭混合装入炉内，混合物中超纯铁精粉含量为96％、活性炭含量为4％，通入(换气)氢气进行还原，所述氢气通入量为80立方米/小时，还原时间3小时；
4、破碎
将一次还原反应产物破碎，得一次铁粉；
5、二次还原
将一次铁粉投入炉温为800℃－900℃的所述板带还原炉内，通入氢气进行还原，所述氢气通入量为80立方米/小时，还原时间3小时；
6、破碎并收集
将二次还原反应产物破碎，收集后得到中位径(D50)为1000目的还原铁粉。
实施例3
1、选料
选用TFe含量为72.2％的超纯铁精粉，所述超纯铁精粉的中位径(D50)为1000目；选用活性炭，所述活性炭的C含量为95％，灰分含量为4.0％，中位径(D50)为500目；
2、干燥
将超纯铁精粉在420℃烘干，水分≤0.5％；将活性炭在150℃下烘干，水分≤0.5％；
3、一次还原
采用板带还原炉，向炉内通氮气，升温至800℃－850℃，当温度达到规定温度时，冷却水正常循环，将干燥后的超纯铁精粉和活性炭混合装入炉内，混合物中超纯铁精粉含量为97％、活性炭含量为3％，通入(换气)氢气进行还原，所述氢气通入量为100立方米/小时，还原时间4小时；
4、破碎
将一次还原反应产物破碎，得一次铁粉；
5、二次还原
将一次铁粉投入炉温为800℃－850℃的所述板带还原炉内，通入氢气进行还原，所述氢气通入量为100立方米/小时，还原时间4小时；
6、破碎并收集
将二次还原反应产物破碎，收集后得到中位径(D50)为1000目的还原铁粉。
所制得的还原铁粉的各指标见表1。
表1
C(％) Si(％) Mn(％) P(％) S(％) HL(％) AIC(％) TFe(％) 松比g/cm3
实施例1 0.025 0.1 0.1 0.010 0.010 0.30 0.30 98.50 2.22
实施例2 0.024 0.096 0.097 0.009 0.009 0.28 0.29 99.05 2.05
实施例3 0.022 0.09 0.09 0.008 0.008 0.26 0.25 99.12 2.26
以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.利用板带炉低温生产还原铁粉的方法，其特征是步骤如下：
1)、选料
选用TFe含量≥71.5％的超纯铁精粉，所述超纯铁精粉的中位径(D50)为1000目；选用活性炭，所述活性炭的C含量≥90％，灰分≤5％，中位径(D50)为500目；
2)、干燥
将超纯铁精粉在350℃－500℃烘干，水分≤0.5％；将活性炭在100℃－200℃烘干，水分≤0.5％；
3)、一次还原
采用板带还原炉，向炉内通氮气作为保护气体，升温至750℃－900℃，当温度达到规定温度时，冷却水正常循环，将干燥后的超纯铁精粉和活性炭混合装入炉内，混合物中活性炭含量为1％－5％，换气氢气进行还原，还原时间3小时－5小时；
4)、破碎
将一次还原反应产物破碎，得一次铁粉；
5)、二次还原
将一次铁粉投入炉温为750℃－900℃的所述板带还原炉内，通入氢气进行还原，还原时间3小时－5小时；
6)、破碎并收集
将二次还原反应产物破碎，收集后得到中位径(D50)为1000目的还原铁粉。
2.根据权利要求1所述的利用板带炉低温生产还原铁粉的方法，其特征是所述氢气通入量为80立方米/小时－120立方米/小时。
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