CN106834587B - 一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法 - Google Patents

一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106834587B
CN106834587B CN201710149924.1A CN201710149924A CN106834587B CN 106834587 B CN106834587 B CN 106834587B CN 201710149924 A CN201710149924 A CN 201710149924A CN 106834587 B CN106834587 B CN 106834587B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rare earth
rotary hearth
hearth furnace
furnace
coal dust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710149924.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106834587A (zh
Inventor
佘雪峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Health Chong Energy-Saving Environmental Protection Technology Co Ltd
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
Beijing Health Chong Energy-Saving Environmental Protection Technology Co Ltd
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Health Chong Energy-Saving Environmental Protection Technology Co Ltd, University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical Beijing Health Chong Energy-Saving Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority to CN201710149924.1A priority Critical patent/CN106834587B/zh
Publication of CN106834587A publication Critical patent/CN106834587A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106834587B publication Critical patent/CN106834587B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/08—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in rotary furnaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4606—Lances or injectors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4653—Tapholes; Opening or plugging thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/2406—Binding; Briquetting ; Granulating pelletizing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • C22B1/243—Binding; Briquetting ; Granulating with binders inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • C22B1/244—Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B59/00—Obtaining rare earth metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • B22F2009/041—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by mechanical alloying, e.g. blending, milling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种利用转底炉分离含铁稀土矿后生产稀土硅铁合金的方法，包括(1)原料处理，(2)转底炉布料，(3)转底炉还原熔分，(4)二次制团和(5)稀土硅铁冶炼等步骤，通过对具体步骤的设置以及各个具体步骤进行改进，使得利用含铁稀土原矿生产稀土硅铁合金的整体效率得到提高，生产成本得到大幅度下降。

Description

一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法
技术领域
本发明属于稀土矿利用领域，具体涉及一种利用含铁稀土原矿分离稀土然后冶炼稀土硅铁合金的方法。
背景技术
稀土硅铁合金是钢铁生产中非常重要的添加剂，可以对炼钢过程中进行脱氧、脱硫和稀土的添加，随着高附加值钢产量的逐年增加，对于稀土硅铁合金的需求也在日益提高，并且对稀土硅铁合金中的稀土含量也存在逐渐增加的需求。传统的稀土硅铁合金的冶炼一般采用矿热法和碳热法。工业生产比较多采用的是矿热法，主要以石灰为溶剂，以硅铁为还原剂来还原稀土矿，通过电炉加热来生产稀土硅铁合金。但是由于稀土矿中组成情况复杂，一般都是和其他金属矿共生，其中我国北方的很多稀土矿都是稀土、铁和铌共生的矿床，如果采用常规的矿热法，稀土原矿含有大量铁氧化物和其它杂质，且在1700℃以上的环境下还原金属铁不仅会造成炉料运行不顺，而且大幅增加矿热炉的能耗，增加焦炭等还原剂量的手段则会给环境带来很大负担并且生产成本比较高。传统的含铁稀土原矿很难作为稀土硅铁合金的原料进行冶炼。
转底炉经过多年的发展，已经成为生产珠铁、海绵铁和金属化球团的常用设备了，转底炉作为处理复合稀土铁矿设备具有低成本、环境友好度高等特点，但是转底炉处理稀土矿的全流程工艺目前为止还没有相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提出一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法。
具体通过如下技术手段实现：
一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法包括如下步骤：
(1)原料处理，原料采用含铁稀土原矿和煤粉，先将所述含铁稀土原矿和煤粉按照(8～9)∶(1～2)的重量份进行混合后加入到球磨机中进行球磨，将所述含铁稀土原料和煤粉球磨到小于200目后出球磨机，然后再向混合粉料中加入混合粉料总质量1～3％的粘结剂、混合粉料总质量0.3～0.8％的添加剂以及混合粉料总质量5～9％的水后，在混料机中混匀；然后将混匀之后的混合粉料转运到造球机中制成球团，烘干后得到混和球团；所述添加剂为CaO或Na2CO3或二者的混合物。
(2)转底炉布料，在转底炉的可转动环形炉底上铺设2～3mm的煤粉，然后将步骤(1)得到的混和球团通过进料机均匀放置于铺设的煤粉上，同时再在铺设好的混和球团顶端撒入混和球团总重量2～6％的煤粉。
所述转底炉包括炉壁、炉顶和可转动环形炉底，在所述炉壁上间隔安装有有煤气烧嘴和二次风喷嘴，并设置有弧形活动隔墙，所述弧形活动隔墙能够沿着转底炉轨道而在转底炉的入料口和出料口之间移动，所述弧形活动隔墙沿着所述可转动环形炉底的转动方向上依次设置有预热区、低温还原区、高温熔融区、均热一区、均热二区和冷却区，在所述入料口设置有进料机，在所述出料口设置有出料机。
(3)转底炉还原熔分，转底炉的高温熔融区的熔分温度为1280～1390℃，还原熔分时间为20～35min，然后球团通过出料机排出转底炉，经过冷却、深度破碎和磁选步骤得到珠铁和富稀土渣。
(4)二次制团，将步骤(3)得到的富稀土渣中加入水玻璃，调节其pH值为6～7，然后加入富稀土渣总质量20～28％的碳粉和22～28％的碱性粘结剂，然后在造球机中压制成稀土球团。
(5)稀土硅铁冶炼，将步骤(4)得到的稀土球团与硅石、煤粉按照质量比为1∶(1.2～1.5)∶(0.6～0.8)的比例一同加入到电炉中，然后再加入混合物总重量12～18％的钢，然后电炉通电起弧加热熔炼，熔炼温度为1600～1680℃，熔炼时间控制为1.5～2.8小时，然后出炉浇铸，得到稀土硅铁合金。
作为优选，步骤(5)中，采用6300KV·A的电炉，电炉电压设置为105～115V。
作为优选，所述转底炉的所述冷却区温度为500～800℃。
作为优选，步骤(3)中得到的所述珠铁入电弧炉炼钢，得到的钢作为步骤(5)中稀土硅铁冶炼的原料。
作为优选，所述煤粉为固定碳含量为80～85％，灰分含量为6～12％的煤粉。
作为优选，步骤(4)中所述碳粉为C含量为78～85wt％的碳粉。
作为优选，所述粘结剂为膨润土和/或豆粉。
作为优选，步骤(1)中，出混料机的混合物含水量为6.8～9％。
作为优选，步骤(1)中所述球磨的球料比为20～35∶1，球磨时间为12～25小时。
本发明的效果在于：
1，利用转底炉直接还原的方法，含铁稀土矿粉中的氧化物先被逐级还原出来，还原之后的单质铁渗碳量达到一定值后，开始融化形成珠铁，其余稀土氧化物、氧化镁、氧化钙、氧化硅等氧化物形成渣，其中稀土氧化物大量富集。从而实现在相对较低的温度下将含铁稀土原矿中稀土和铁进行分离，使得稀土在渣中富集，并且将稀土渣中高价的稀土还原为低价的稀土氧化物，得到的渣中稀土富集，然后在电炉中冶炼稀土硅铁合金的时候，由于富稀土渣中基本不含有铁，因此也无需高温还原铁了，并且由于稀土中Ce为低价为主的氧化物，从而在冶炼的过程中降低了还原的冶炼强度，同时由于富稀土渣中含有一定量的二氧化硅，直接可以作为后续稀土硅铁合金的部分硅源。从而可以整体实现在相对较低的温度和相对较短的时间内可以实现稀土硅铁合金的冶炼。转底炉分离出来的珠铁再经过电弧炉冶炼成钢水后再作为稀土硅铁合金中的铁源，达到了物尽其用。如果采用其他来源的钢，则增加了成本(其他来源的钢是高温冶炼得到的)。通过转底炉熔炼分离铁和稀土，使得从效益角度讲基本上没有出现副产品珠铁和大量富集稀土的渣相都是后续冶炼稀土硅铁合金的原料，在基本上不增加成本的情况下，避免了传统对稀土原矿进行的各种处理所带来的成本，大大降低了稀土生产的成本。
2，通过将转底炉进行改造，设置了多个温度区域，由于铁氧化物的还原是分段进行的，在相对较低的温度时就可以全部完成，因此通过多个温度区域的设置使得无需整个炉内区域都保证高温，通过温度循序渐进的方式来降低升温强度和整体成本的控制。转底炉铺料操作过程中，通过底层铺煤粉，尤其是然后在球团外部再铺一层煤粉的做法，增加了碳质还原剂与球团更加全面的接触，一则防止球团黏炉，另外一方面可以在还原铁的过程中同时使得稀土中大量的高价Ce还原为低价的Ce(正四价还原为正三价)。
3，根据特定的富稀土渣的组成情况(基本不含铁，且稀土大量富集)，合理设定二次成团和电炉冶炼的具体参数，使得冶炼强度相对较低的情况下，保证了稀土硅铁合金的成品率。由于改变了稀土原料，通过重新设定各个参数，炉料运行顺畅，大幅度降低了能耗。
具体实施方式
实施例1
一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法包括如下步骤：
(1)原料处理，原料采用含铁稀土原矿和煤粉，先将所述含铁稀土原矿和煤粉按照8.2∶1.8的重量份进行混合后加入到球磨机中进行球磨，将所述含铁稀土原料和煤粉球磨到小于200目后出球磨机，所述球磨的球料比为25∶1，球磨时间为19小时。然后再向混合粉料中加入混合粉料总质量1.6％的粘结剂、混合粉料总质量0.5％的添加剂以及混合粉料总质量6％的水后，在混料机中混匀；然后将混匀之后的混合粉料转运到造球机中制成球团，烘干后得到混和球团；所述添加剂为CaO和Na2CO3的混合物。
所述煤粉为固定碳含量为83％，灰分含量为6.5％的煤粉。
所述粘结剂为膨润土。
(2)转底炉布料，在转底炉的可转动环形炉底上铺设2.2mm的煤粉，然后将步骤(1)得到的混和球团通过进料机均匀放置于铺设的煤粉上，同时再在铺设好的混和球团顶端撒入混和球团总重量3％的煤粉。
所述转底炉包括炉壁、炉顶和可转动环形炉底，在所述炉壁上间隔安装有有煤气烧嘴和二次风喷嘴，并设置有弧形活动隔墙，所述弧形活动隔墙能够沿着转底炉轨道而在转底炉的入料口和出料口之间移动，所述弧形活动隔墙沿着所述可转动环形炉底的转动方向上依次设置有预热区、低温还原区、高温熔融区、均热一区、均热二区和冷却区，在所述入料口设置有进料机，在所述出料口设置有出料机。
所述转底炉的所述冷却区温度为500～800℃。
(3)转底炉还原熔分，转底炉的高温熔融区的熔分温度为1300℃，还原熔分时间为25min，然后球团通过出料机排出转底炉，经过冷却、深度破碎和磁选步骤得到珠铁和富稀土渣。
得到的所述珠铁入电弧炉炼钢，得到的钢作为后续步骤中稀土硅铁冶炼的原料。
(4)二次制团，将步骤(3)得到的富稀土渣中加入水玻璃，调节其pH值为6～7，然后加入富稀土渣总质量23％的碳粉和25％的碱性粘结剂，然后在造球机中压制成稀土球团。
(5)稀土硅铁冶炼，将步骤(4)得到的稀土球团与硅石、煤粉按照质量比为1∶1.3∶0.62的比例一同加入到电炉中，然后再加入混合物总重量13％的钢，然后电炉通电起弧加热熔炼，熔炼温度为1650℃，熔炼时间控制为2.1小时，然后出炉浇铸，得到稀土硅铁合金。采用6300KV·A的电炉，电炉电压设置为105～115V。
步骤(4)中所述碳粉为C含量为78～85wt％的碳粉。
实施例2
一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法包括如下步骤：
(1)原料处理，原料采用含铁稀土原矿和煤粉，先将所述含铁稀土原矿和煤粉按照8.5∶1.6的重量份进行混合后加入到球磨机中进行球磨，将所述含铁稀土原料和煤粉球磨到小于200目后出球磨机，然后再向混合粉料中加入混合粉料总质量2.5％的粘结剂、混合粉料总质量0.5％的添加剂以及混合粉料总质量6.2％的水后，在混料机中混匀；然后将混匀之后的混合粉料转运到造球机中制成球团，烘干后得到混和球团；所述添加剂为Na2CO3。所述粘结剂为膨润土和豆粉的混合物。
所述煤粉为固定碳含量为83％，灰分含量为8％的煤粉。
(2)转底炉布料，在转底炉的可转动环形炉底上铺设2～3mm的煤粉，然后将步骤(1)得到的混和球团通过进料机均匀放置于铺设的煤粉上，同时再在铺设好的混和球团顶端撒入混和球团总重量5％的煤粉。
所述转底炉包括炉壁、炉顶和可转动环形炉底，在所述炉壁上间隔安装有有煤气烧嘴和二次风喷嘴，并设置有弧形活动隔墙，所述弧形活动隔墙能够沿着转底炉轨道而在转底炉的入料口和出料口之间移动，所述弧形活动隔墙沿着所述可转动环形炉底的转动方向上依次设置有预热区、低温还原区、高温熔融区、均热一区、均热二区和冷却区，在所述入料口设置有进料机，在所述出料口设置有出料机。
所述转底炉的所述冷却区温度为500～800℃。
(3)转底炉还原熔分，转底炉的高温熔融区的熔分温度为1320℃，还原熔分时间为31min，然后球团通过出料机排出转底炉，经过冷却、深度破碎和磁选步骤得到珠铁和富稀土渣。
得到的所述珠铁入电弧炉炼钢，得到的钢作为后续步骤中稀土硅铁冶炼的原料。
(4)二次制团，将步骤(3)得到的富稀土渣中加入水玻璃，调节其pH值为6～7，然后加入富稀土渣总质量25％的碳粉和26％的碱性粘结剂，然后在造球机中压制成稀土球团。
中所述碳粉为C含量为81wt％的碳粉。
(5)稀土硅铁冶炼，将步骤(4)得到的稀土球团与硅石、煤粉按照质量比为1∶1.35∶0.66的比例一同加入到电炉中，然后再加入混合物总重量15％的钢，然后电炉通电起弧加热熔炼，熔炼温度为1650℃，熔炼时间控制为2.1小时，然后出炉浇铸，得到稀土硅铁合金。
实施例3
一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法包括如下步骤：
(1)原料处理，原料采用含铁稀土原矿和煤粉，先将所述含铁稀土原矿和煤粉按照8.8∶1.5的重量份进行混合后加入到球磨机中进行球磨，将所述含铁稀土原料和煤粉球磨到小于200目后出球磨机，球磨的球料比为33∶1，球磨时间为20小时。
然后再向混合粉料中加入混合粉料总质量2.6％的粘结剂、混合粉料总质量0.66％的添加剂以及混合粉料总质量8％的水后，在混料机中混匀；出混料机的混合物含水量为8.1％。然后将混匀之后的混合粉料转运到造球机中制成球团，烘干后得到混和球团；所述添加剂为CaO。
所述煤粉为固定碳含量为82～85％，灰分含量为6～10％的煤粉。
(2)转底炉布料，在转底炉的可转动环形炉底上铺设2.8mm的煤粉，然后将步骤(1)得到的混和球团通过进料机均匀放置于铺设的煤粉上，同时再在铺设好的混和球团顶端撒入混和球团总重量5％的煤粉。
所述转底炉包括炉壁、炉顶和可转动环形炉底，在所述炉壁上间隔安装有有煤气烧嘴和二次风喷嘴，并设置有弧形活动隔墙，所述弧形活动隔墙能够沿着转底炉轨道而在转底炉的入料口和出料口之间移动，所述弧形活动隔墙沿着所述可转动环形炉底的转动方向上依次设置有预热区、低温还原区、高温熔融区、均热一区、均热二区和冷却区，在所述入料口设置有进料机，在所述出料口设置有出料机。
所述转底炉的所述冷却区温度为600～800℃。
(3)转底炉还原熔分，转底炉的高温熔融区的熔分温度为1381℃左右，还原熔分时间为33min，然后球团通过出料机排出转底炉，经过冷却、深度破碎和磁选步骤得到珠铁和富稀土渣。
其中得到的所述珠铁入电弧炉炼钢，得到的钢作为后续步骤中稀土硅铁冶炼的原料。
(4)二次制团，将步骤(3)得到的富稀土渣中加入水玻璃，调节其pH值为6.8，然后加入富稀土渣总质量23％的碳粉和26％的碱性粘结剂，然后在造球机中压制成稀土球团。
所述碳粉为C含量为约82wt％的碳粉。
(5)稀土硅铁冶炼，将步骤(4)得到的稀土球团与硅石、煤粉按照质量比为1∶1.3∶0.69的比例一同加入到电炉中，然后再加入混合物总重量16％的钢，然后电炉通电起弧加热熔炼，熔炼温度为1668℃，熔炼时间控制为1.9小时，然后出炉浇铸，得到稀土硅铁合金。
其中电炉采用6300KV·A的电炉，电炉电压设置为112V。

Claims (8)

1.一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原料处理，原料采用含铁稀土原矿和煤粉，先将所述含铁稀土原矿和煤粉按照(8～9)∶(1～2)的重量份进行混合后加入到球磨机中进行球磨，将所述含铁稀土原料和煤粉球磨到小于200目后出球磨机，然后再向混合粉料中加入混合粉料总质量1～3％的粘结剂、混合粉料总质量0.3～0.8％的添加剂以及混合粉料总质量5～9％的水后，在混料机中混匀；然后将混匀之后的混合粉料转运到造球机中制成球团，烘干后得到混和球团；所述添加剂为CaO或Na2CO3或二者的混合物；
(2)转底炉布料，在转底炉的可转动环形炉底上铺设2～2.8mm的煤粉，然后将步骤(1)得到的混和球团通过进料机均匀放置于铺设的煤粉上，同时再在铺设好的混和球团顶端撒入混和球团总重量2～6％的煤粉；
所述转底炉包括炉壁、炉顶和可转动环形炉底，在所述炉壁上间隔安装有有煤气烧嘴和二次风喷嘴，并设置有弧形活动隔墙，所述弧形活动隔墙能够沿着转底炉轨道而在转底炉的入料口和出料口之间移动，所述弧形活动隔墙沿着所述可转动环形炉底的转动方向上依次设置有预热区、低温还原区、高温熔融区、均热一区、均热二区和冷却区，在所述入料口设置有进料机，在所述出料口设置有出料机；
(3)转底炉还原熔分，转底炉的高温熔融区的熔分温度为1280～1320℃，还原熔分时间为25～35min，然后球团通过出料机排出转底炉，经过冷却、深度破碎和磁选步骤得到珠铁和富稀土渣；
(4)二次制团，将步骤(3)得到的富稀土渣中加入水玻璃，调节其pH值为6～7，然后加入富稀土渣总质量20～28％的碳粉和22～28％的碱性粘结剂，然后在造球机中压制成稀土球团；
(5)稀土硅铁冶炼，将步骤(4)得到的稀土球团与硅石、煤粉按照质量比为1∶(1.2～1.5)∶(0.6～0.8)的比例一同加入到电炉中，然后再加入混合物总重量12～18％的钢，然后电炉通电起弧加热熔炼，熔炼温度为1600～1650℃，熔炼时间控制为1.5～2.1小时，然后出炉浇铸，得到稀土硅铁合金；
其中采用6300kV · A 的电炉，电炉电压设置为105～115V。
2.根据权利要求1所述的转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法，其特征在于，所述转底炉的所述冷却区温度为500～800℃。
3.根据权利要求1所述的转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法，其特征在于，步骤(3)中得到的所述珠铁入电弧炉炼钢，得到的钢作为步骤(5)中稀土硅铁冶炼的原料。
4.根据权利要求1所述的转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法，其特征在于，所述煤粉为固定碳含量为80～85％，灰分含量为6～12％的煤粉。
5.根据权利要求1-3任一项所述的转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法，其特征在于，步骤(4)中所述碳粉为C含量为78～85wt％的碳粉。
6.根据权利要求5所述的转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法，其特征在于，所述粘结剂为膨润土和/或豆粉。
7.根据权利要求6所述的转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法，其特征在于，步骤(1)中，出混料机的混合物含水量为6.8～9％。
8.根据权利要求6所述的转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法，其特征在于，步骤(1)中所述球磨的球料比为20～35∶1，球磨时间为12～25小时。
CN201710149924.1A 2017-03-15 2017-03-15 一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法 Active CN106834587B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710149924.1A CN106834587B (zh) 2017-03-15 2017-03-15 一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710149924.1A CN106834587B (zh) 2017-03-15 2017-03-15 一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106834587A CN106834587A (zh) 2017-06-13
CN106834587B true CN106834587B (zh) 2018-06-19

Family

ID=59144454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710149924.1A Active CN106834587B (zh) 2017-03-15 2017-03-15 一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106834587B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110093519B (zh) * 2019-05-06 2021-04-27 攀枝花学院 一种利用转底炉制备稀土金属的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1740478A1 (ru) * 1989-02-17 1992-06-15 Коломенский тепловозостроительный завод им.В.В.Куйбышева Модификатор дл чугуна
CN102199681A (zh) * 2011-04-28 2011-09-28 北京科技大学 一种用于含铁稀土原矿中铁和稀土分离富集的方法
CN102304600A (zh) * 2011-09-14 2012-01-04 北京科技大学 用于直接还原生产方式的2~3段布料和出料的转底炉
CN102586529A (zh) * 2012-03-23 2012-07-18 北京科技大学 一种以生物质含碳球团为原料的转底炉炼铁方法
CN102808058A (zh) * 2012-08-30 2012-12-05 莱芜钢铁集团有限公司 一种转底炉的炉压控制结构
CN102839249A (zh) * 2012-08-03 2012-12-26 莱芜钢铁集团有限公司 一种转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法
CN104878289A (zh) * 2015-06-29 2015-09-02 理县岷江稀土新材料开发有限公司 高铈稀土硅铁合金及其生产方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1740478A1 (ru) * 1989-02-17 1992-06-15 Коломенский тепловозостроительный завод им.В.В.Куйбышева Модификатор дл чугуна
CN102199681A (zh) * 2011-04-28 2011-09-28 北京科技大学 一种用于含铁稀土原矿中铁和稀土分离富集的方法
CN102304600A (zh) * 2011-09-14 2012-01-04 北京科技大学 用于直接还原生产方式的2~3段布料和出料的转底炉
CN102586529A (zh) * 2012-03-23 2012-07-18 北京科技大学 一种以生物质含碳球团为原料的转底炉炼铁方法
CN102839249A (zh) * 2012-08-03 2012-12-26 莱芜钢铁集团有限公司 一种转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法
CN102808058A (zh) * 2012-08-30 2012-12-05 莱芜钢铁集团有限公司 一种转底炉的炉压控制结构
CN104878289A (zh) * 2015-06-29 2015-09-02 理县岷江稀土新材料开发有限公司 高铈稀土硅铁合金及其生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106834587A (zh) 2017-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106048107B (zh) 一种含钛混合熔渣熔融还原生产和调质处理的方法
CN102719676B (zh) 一种还原气氛窑炉中快速还原铜渣生产铁铜合金的方法
CN104480299B (zh) 一种含铬型钒钛磁铁精矿配加弃渣制备烧结矿的方法
CN106755656A (zh) 一种熔渣冶金一步法回收的方法
CN106048106B (zh) 一种含稀土与铌混合熔渣熔融还原回收与调质处理的方法
CN106119447B (zh) 一种含稀土与铌混合熔渣熔融还原生产和调质处理的方法
CN105969981A (zh) 一种钒钛磁铁矿综合利用的工艺
CN105838838B (zh) 一种煤制气直接还原一步法制取纯净钢的方法
CN106755651A (zh) 一种含稀土和/或铌熔渣冶金一步法回收的方法
CN106755652A (zh) 一种含钛熔渣冶金一步法回收的方法
CN103451451A (zh) 一种利用富氧热风竖炉处理红土镍矿生产镍铁合金工艺
CN105463185A (zh) 一种采用磁选-rkef生产镍铁的双联方法
CN104152676A (zh) 一种红土镍矿的烧结配矿方法
CN104212931B (zh) 一种利用回转窑深度还原生产金属铁粉的方法
CN106755653A (zh) 一种含稀土或铌熔渣冶金熔融还原生产的方法
CN106755655A (zh) 一种混合熔渣冶金熔融还原的回收方法
CN107488784B (zh) 一种高炉炼铁用高碱度球团矿及其生产方法
CN104004905A (zh) 一种高炉炼铁金属化炉料生产工艺
CN102191348B (zh) 一种氧化球团法生产高品位镍及不锈钢的工艺方法和装置
CN110453025A (zh) 一种高钙含钒钢渣冶炼富钒生铁的方法
CN102719677B (zh) 一种氧化气氛窑炉处理铜冶炼渣生产铁铜合金微粉的方法
CN106834587B (zh) 一种转底炉分离生产稀土硅铁合金的方法
AU2006335814B2 (en) Method for manufacturing metallic iron
CN102181776B (zh) 一种还原球团法生产高品位镍及不锈钢的工艺方法和装置
JP2020527192A (ja) 金属鉄の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant