CN112974825A - 一种铁矿粉的还原方法 - Google Patents
一种铁矿粉的还原方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112974825A CN112974825A CN202110186808.3A CN202110186808A CN112974825A CN 112974825 A CN112974825 A CN 112974825A CN 202110186808 A CN202110186808 A CN 202110186808A CN 112974825 A CN112974825 A CN 112974825A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reduction
- stage
- powder
- stage reduction
- reduced iron
- 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.)
- Pending
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 167
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 151
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims abstract description 35
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 51
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 51
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 32
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 14
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 145
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- IJCVBMSXIPFVLH-UHFFFAOYSA-N [C].S=O Chemical class [C].S=O IJCVBMSXIPFVLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009270 solid waste treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/20—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds
- B22F9/22—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds using gaseous reductors
Abstract
本发明属于还原铁粉生产技术领域，具体涉及一种铁矿粉的还原方法。本发明提供的铁矿粉的还原方法，包括以下步骤：在氢气气氛下，将铁矿粉依次进行一段还原、二段还原和三段还原，得到还原铁粉；所述一段还原的温度为810～830℃；所述二段还原的温度为920～940℃；所述三段还原的温度为945～960℃。本发明提供的铁矿粉的还原方法，使用氢气气氛作为还原介质，且生产过程温度较低，整个还原过程绿色环保且节约资源，生产成本低。
Description
技术领域
本发明属于还原铁粉生产技术领域，具体涉及一种铁矿粉的还原方法。
背景技术
随着粉末冶金技术的不断发展，铁基粉末用量不断增加。国内外还原铁粉的生产方法主要包括还原法、电解法、雾化法和机械粉碎法，其中，还原法制造铁粉成本低、产量大、性能适宜，在还原铁粉的工业生产中普遍采用还原法生产铁粉。
传统的还原法一般采用二段还原的制备工艺，即经过隧道窑的初次还原和二次精还原炉还原，其中，第一段隧道窑的初还原为将铁矿粉和固体还原剂分层装入SiC罐中，利用隧道窑煤气燃烧加热至1100～1200℃还原，整个初还原过程需要6天左右，能源损耗高，多余热能收集利用低，且工序繁琐，生产成本高。此外，燃烧产生的碳硫氧化物及颗粒物超标等易造成环境污染，固体废物处理流程长、能耗高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种铁矿粉的还原方法，本发明提供的铁矿粉的还原方法采用氢气气氛将铁矿粉进行三段还原，生产过程温度较低，绿色环保且节约资源，能耗低，生产成本低(每吨低于400～500元/吨)。
本发明提供了一种铁矿粉的还原方法，包括以下步骤：
在氢气气氛中，将铁矿粉依次进行一段还原、二段还原和三段还原，得到还原铁粉；
所述一段还原的温度为810～830℃；
所述二段还原的温度为920～940℃；
所述三段还原的温度为945～960℃。
优选的，所述一段还原、二段还原和三段还原的氢气流量独立的为35～45m3/h。
优选的，所述一段还原和二段还原的时间为4～5h；
所述三段还原的时间为3～5h。
优选的，所述一段还原、二段还原和三段还原在钢带式还原炉中进行，所述一段还原和二段还原的带速为100～130mm/min；
所述三段还原的带速为120～140mm/min。
优选的，所述铁矿粉包括以下质量百分数的元素组分：
TFe 71.5～74.0％，Mn 0.080～0.090％，Si 0.045～0.055％，P0.0030～0.0040％，C 0.010～0.015％，S 0.030～0.040％；盐酸不溶物0.30～0.7％；杂质余量；
所述一段还原过程中，料厚为18～23mm。
优选的，所述一段还原得到一段还原铁粉，所述一段还原铁粉包括以下质量百分数的元素组分：
TFe 82～85％，H损12～15％，Mn 0.080～0.090％，Si 0.045～0.055％，P0.0030～0.0040％，C 0.005～0.010％，S 0.030～0.038％；盐酸不溶物0.20～0.5％；杂质余量。
优选的，所述二段还原过程中，料厚为20～25mm。
优选的，所述二段还原得到二段还原铁粉，所述二段还原铁粉包括以下质量百分数的元素组分：
TFe 92～95％，H损3～5％，Mn 0.070～0.085％，Si 0.045～0.055％，P0.0030～0.0040％，C 0.0040～0.0050％，S 0.010～0.020％；盐酸不溶物0.15～0.30％；杂质余量。
优选的，所述三段还原过程中，料厚为23～28mm。
优选的，所述三段还原得到还原铁粉，所述还原铁粉包括以下质量百分数的元素组分：
TFe 98.2～99.2％，H损0.20～0.40％，Mn 0.070～0.080％，Si 0.045～0.055％，P0.0030～0.0040％，C 0.0025～0.0045％，S 0.0020～0.010％；盐酸不溶物0.1～0.30％；杂质余量。
本发明提供了一种铁矿粉的还原方法，包括以下步骤：在氢气气氛下，将铁矿粉依次进行一段还原、二段还原和三段还原，得到还原铁粉；所述一段还原的温度为810～830℃；所述二段还原的温度为920～940℃；所述三段还原的温度为945～960℃。本发明提供的铁矿粉的还原方法采用氢气气氛将铁矿粉进行三段还原，并控制一段还原的温度为810～830℃、二段还原的温度为920～940℃和三段还原的温度为945～960℃，得到的还原铁粉H损仅为0.30％且粒度分布均匀，且随着还原反应的温度升高，反应加剧还原速度加快，有利于细颗粒粉末在还原过程中晶粒成长，可形成合理粒度组成的还原铁粉；本发明得到的铁粉退火效果好压缩性能高，没有发生加工硬化现象，颗粒呈片状和树枝状成形性能好。本发明提供的铁矿粉的还原方法，使用氢气气氛作为还原介质，且生产过程温度较低，整个还原过程绿色环保且节约资源，生产成本低。
附图说明
图1为本发明实施例提供铁矿粉的还原方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种铁矿粉的还原方法，包括以下步骤：
在氢气气氛中，将铁矿粉依次进行一段还原、二段还原和三段还原，得到还原铁粉；
所述一段还原的温度为810～830℃；
所述二段还原的温度为920～940℃；
所述三段还原的温度为945～960℃。
在氢气气氛中，本发明将铁矿粉进行一段还原，得到一段还原铁粉；在本发明中，所述铁矿粉优选为铁精矿粉，所述铁矿粉优选包括以下质量百分数的元素组分：TFe 71.5～74.0％，Mn 0.080～0.090％，Si 0.045～0.055％，P0.0030～0.0040％，C 0.010～0.015％，S 0.030～0.040％；盐酸不溶物0.30～0.7％；杂质余量；在本发明中，所述TFe优选包括Fe2O3和FeO。本发明在进行一段还原前，优选对所述铁矿粉进行前处理，在本发明中，所述前处理优选包括依次进行的筛选、磁选、干燥和球磨，本发明对所述筛选、磁选、干燥和球磨的具体实施过程没有特殊要求。在本发明中，所述前处理完成后，铁矿粉粒径级配优选为粒径≥180μm的铁矿粉的体积含量为0～3％，粒径为75～180μm的铁矿粉的体积含量为40～60％，粒径为≤45μm的铁矿粉的体积含量为5～30％。
在本发明中，所述一段还原的氢气流量优选为35～45m3/h，更优选为36.5～41.5m3/h，最优选为38.5～40.5m3/h，在本发明的具体实施例中，所述一段还原的氢气的流量为39m3/h。在本发明中，所述氢气为还原介质，将铁矿粉还原为一段还原铁粉。
在本发明中，所述一段还原的温度为810～830℃，优选为815～825℃，在本发明中的具体实施例中，所述一段还原的温度为820℃。
本发明将所述一段还原的温度控制在上述温度范围内，能够实现对矿粉初步还原，当一段还原的温度过高时，易发生表面烧结，温度过低时，传质速度慢的，后续破碎不易。
在本发明中，所述一段还原的时间优选为4～5h，更优选为4.5h；在本发明中，所述一段还原优选在钢带式还原炉中进行，当所述一段还原在钢带还原炉中进行时，所述一段还原的带速优选为100～130mm/min，更优选为110mm/min；所述一段还原过程中，料厚优选为18～23mm，更优选为20mm。
在本发明中，所述一段还原完成后，本发明优选对一段还原得到的一段粉饼进行后处理，在本发明中，所述后处理优选包括依次进行的解碎和破碎，得到一段还原铁粉，所述一段还原铁粉的粒径优选为小于等于80目的一段还原铁粉的体积分数≥95％；本发明对所述解碎和破碎的具体实施过程没有特殊要求。
在本发明中，所述一段还原得到一段还原铁粉，所述一段还原铁粉优选包括以下质量百分数的元素组分：TFe 82～85％，H损12～15％，Mn0.080～0.090％，Si 0.045～0.055％，P 0.0030～0.0040％，C 0.005～0.010％，S0.030·0.038％；盐酸不溶物0.20～0.5％；杂质余量。在本发明中，所述一段还原铁粉H损优选为13.9％。
在氢气气氛中，本发明将所述一段还原铁粉进行二段还原，得到二段还原铁粉；在本发明中，所述二段还原的氢气流量优选为35～45m3/h，更优选为36.5～41.5m3/h，最优选为38.5～40.5m3/h，在本发明的具体实施例中，所述二段还原的氢气的流量为39m3/h。在本发明中，所述氢气为还原介质，将一段还原铁粉还原为二段还原铁粉。
在本发明中，所述二段还原的温度为920～940℃，优选为925～935℃，在本发明中的具体实施例中，所述二段还原的温度为930℃。
本发明将所述二段还原的温度控制在上述温度范围内，能够实现颗粒内部深度还原。
在本发明中，所述二段还原的时间优选为4～5h，更有优选为4.5h；在本发明中，所述二段还原优选在钢带式还原炉中进行，当所述二段还原在钢带还原炉中进行时，所述二段还原的带速优选为100～130mm/min；所述二段还原过程中，料厚优选为20～25mm。
在本发明中，所述二段还原完成后，本发明优选对二段还原得到的二段粉饼进行后处理，在本发明中，所述后处理优选包括依次进行的解碎和破碎，得到二段还原铁粉，所述二段还原提分的粒径优选为：小于等于80目的二段还原铁粉的体积分数≥95％；本发明对所述解碎和破碎的具体实施过程没有特殊要求。
在本发明中，所述二段还原得到二段还原铁粉，所述二段还原铁粉优选包括以下质量百分数的元素组分：TFe 92～95％，H损3～5％，Mn 0.070～0.085％，Si 0.045～0.055％，P 0.0030～0.0040％，C 0.0040～0.0050％，S 0.010～0.020％；盐酸不溶物0.15～0.30％；杂质余量。在本发明中，所述二段还原铁粉H损优选为4.8％。
在氢气气氛中，本发明将所述二段还原铁粉进行三段还原，得到还原铁粉；在本发明中，所述三段还原的氢气流量优选为35～45m3/h，更优选为36.5～41.5m3/h，最优选为38.5～40.5m3/h，在本发明的具体实施例中，所述三段还原的氢气的流量为40m3/h。在本发明中，所述氢气为还原介质，将二段还原铁粉还原为三段还原铁粉。
在本发明中，所述三段还原的温度为945～960℃，优选为950～955℃，在本发明中的具体实施例中，所述三段还原的温度为950℃。
本发明将所述三段还原的温度控制在上述温度范围内，能够进一步使铁粉扩散还原，铁粉颗粒的核心还原并控制晶粒成长，从而达到后期铁粉的性能要求。
在本发明中，所述三段还原的时间优选为3～5h；在本发明中，所述三段还原优选在钢带式还原炉中进行，当所述三段还原在钢带还原炉中进行时，所述三段还原的带速优选为120～140mm/min；所述三段还原过程中，料厚优选为23～28mm。
在本发明中，所述三段还原完成后，本发明优选对三段还原得到的三段粉饼进行后处理，在本发明中，所述后处理优选包括依次进行的解碎、破碎、分级和磁选，得到还原铁粉，所述还原铁粉的粒径优选为小于等于80目的一段还原铁粉的体积分数≥95％；本发明对所述解碎、破碎、分级和磁选的具体实施过程没有特殊要求。
在本发明中，所述三段还原得到还原铁粉，所述还原铁粉优选包括以下质量百分数的元素组分：TFe 98.2～99.2％，H损0.20～0.40％，Mn 0.070～0.080％，Si 0.045～0.055％，P 0.0030～0.0040％，C 0.0025～0.0045％，S 0.0020～0.010％；盐酸不溶物0.1～0.30％；杂质余量。在本发明中，所述三段还原铁粉H损优选为0.30％。
在本发明中，所述还原铁粉经合批、成品包装后交付服务；本发明对所述合批和成品包装的具体实施过程没有特殊要求。
本发明提供的铁矿粉的还原方法采用氢气气氛将铁矿粉进行三段还原，并控制一段还原的温度为810～830℃、二段还原的温度为920～940℃和三段还原的温度为945～960℃，得到还原铁粉。本发明提供的铁矿粉的还原方法，使用氢气气氛作为还原介质，且生产过程温度较低，整个还原过程绿色环保且节约资源，生产成本低。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
按照图1所示工艺流程，将5吨铁精矿粉，铁精矿粉：TFe 72.1％(主要为Fe2O3)，Mn0.088％，Si 0.053％，P 0.0039％，C 0.012％，S 0.040％；盐酸不溶物0.30％；杂质余量经过烘干，在钢带式还原炉中进行一段还原，一段还原过程中，氢气流量为39m3/h，温度为820℃，时间为4.5h，带速为110mm/s，料厚为20mm，一段还原后，得到一段粉饼；
将一段粉饼经过解碎和破碎后，得到一段还原铁粉(元素组成为(TFe84.12％，H损13.9％，Mn 0.087％，Si 0.052％，P 0.0039％，C 0.008％，S 0.035％，盐酸不溶物0.20％；杂质余量)；
将一段还原铁粉在钢带式还原炉中进行二段还原，二段还原过程中，氢气流量为39m3/h，温度为930℃，时间为4.5h，带速为110mm/s，料厚为25mm，二段还原后，得到二段粉饼；
将二段粉饼经过解碎和破碎后，得到二段还原铁粉(元素组成为TFe93.59％，H损4.8％，Mn 0.081％，Si 0.05％，P 0.0038％，C 0.0042％，S 0.012％，盐酸不溶物0.15％；杂质余量)；
将二段还原铁粉在钢带式还原炉中进行三段还原，三段还原过程中，氢气流量为40m3/h，温度为950℃，时间为4h，带速为125mm/s，料厚为30mm，三段还原后，得到三段粉饼；
将三段粉饼经过解碎、破碎、分级和磁选后，得到还原铁粉(元素组成TFe98.56％，H损0.42％，Mn 0.079％，Si 0.053％，P 0.0037％，C 0.0031％，S 0.0051％，盐酸不溶物0.1％；杂质余量)；还原铁粉的质量为3.2吨，产率为64％。
实施例2
按照图1所示工艺流程，将5吨铁精矿粉(元素组成为TFe 71.5％，Mn0.090％，Si0.055％，P 0.0040％，C 0.012％，S 0.030％；盐酸不溶物0.5％；杂质余量)经过烘干后，在钢带式还原炉中进行一段还原，一段还原过程中，氢气流量为39m3/h，温度为810℃，时间为4.5h，带速为110mm/s，料厚为20mm，一段还原后，得到一段粉饼；
将一段粉饼经过解碎和破碎后，得到一段还原铁粉(元素组成为(TFe82.12％，H损12.9％，Mn 0.087％，Si 0.054％，P 0.0035％，C 0.006％，S 0.035％；盐酸不溶物0.20％；杂质余量)；
将一段还原铁粉在钢带式还原炉中进行二段还原，二段还原过程中，氢气流量为39m3/h，温度为940℃，时间为4.5h，带速为110mm/s，料厚为25mm，二段还原后，得到二段粉饼；
将二段粉饼经过解碎和破碎后，得到二段还原铁粉(元素组成为TFe93.59％，H损3.8％，Mn 0.075％，Si 0.05％，P 0.0034％，C 0.0040％，S 0.012％；盐酸不溶物0.15％；杂质余量)；
将二段还原铁粉在钢带式还原炉中进行三段还原，三段还原过程中，氢气流量为40m3/h，温度为950℃，时间为4h，带速为125mm/s，料厚为30mm，三段还原后，得到三段粉饼；
将三段粉饼经过解碎、破碎、分级和磁选后，得到还原铁粉(元素组成TFe 98.7％，H损0.4％，Mn 0.079％，Si 0.053％，P 0.0037％，C 0.0031％，S0.0051％；盐酸不溶物0.1％；杂质余量)；还原铁粉的质量为3.21吨，产率为64.2％。
实施例3
按照图1所示工艺流程，将5吨铁精矿粉(元素组成为TFe 72.1％，Mn0.078％，Si0.050％，P 0.0039％，C 0.012％，S 0.038％；盐酸不溶物0.30％；杂质余量)经过烘干后，在钢带式还原炉中进行一段还原，一段还原过程中，氢气的流量为39m3/h，温度为830℃，时间为4.5h，带速为110mm/s，料厚为20mm，一段还原后，得到一段粉饼；
将一段粉饼经过解碎和破碎后，得到一段还原铁粉(元素组成为(TFe84.12％，H损12.9％，Mn 0.080％，Si 0.050％，P 0.0039％，C 0.008％，S 0.035％；盐酸不溶物0.20％；杂质余量)；
将一段还原铁粉在钢带式还原炉中进行二段还原，二段还原过程中，氢气的流量为39m3/h，温度为920℃，时间为4.5h，带速为110mm/s，料厚为25mm，二段还原后，得到二段粉饼；
将二段粉饼经过解碎和破碎后，得到二段还原铁粉(元素组成为TFe93.59％，H损4.5％，Mn 0.082％，Si 0.055％，P 0.0040％，C 0.0050％，S 0.012％；盐酸不溶物0.20％；杂质余量)；
将二段还原铁粉在钢带式还原炉中进行三段还原，三段还原过程中，氢气的流量为40m3/h，温度为960℃，时间为4h，带速为125mm/s，料厚为30mm，三段还原后，得到三段粉饼；
将三段粉饼经过解碎、破碎、分级和磁选后，得到还原铁粉(元素组成TFe98.56％，H损0.30％，Mn 0.079％，Si 0.045％，P 0.0035％，C 0.0041％，S 0.0061％；盐酸不溶物0.1％；杂质余量)；还原铁粉的质量为3.18吨，产率为63.6％。
实施例4
按照图1所示工艺流程，将5吨铁精矿粉(元素组成为TFe 72.1％，Mn0.088％，Si0.053％，P 0.0039％，C 0.012％，S 0.040％；盐酸不溶物0.5％；杂质余量)经过筛选、磁选、烘干和球磨后，在钢带式还原炉中进行一段还原，一段还原过程中，氢气的流量为39m3/h，温度为810℃，时间为4.5h，带速为110mm/s，料厚为20mm，一段还原后，得到一段粉饼；
将一段粉饼经过解碎和破碎后，得到一段还原铁粉(元素组成为(TFe82.12％，H损13.9％，Mn 0.087％，Si 0.052％，P 0.0039％，C 0.008％，S 0.035％；盐酸不溶物0.5％；杂质余量)；
将一段还原铁粉在钢带式还原炉中进行二段还原，二段还原过程中，氢气的流量为39m3/h，温度为940℃，时间为4.5h，带速为110mm/s，料厚为25mm，二段还原后，得到二段粉饼；
将二段粉饼经过解碎和破碎后，得到二段还原铁粉(元素组成为TFe93.59％，H损4.8％，Mn 0.081％，Si 0.05％，P 0.0038％，C 0.0042％，S 0.012％；盐酸不溶物0.5％；杂质余量)；
将二段还原铁粉在钢带式还原炉中进行三段还原，三段还原过程中，氢气的流量为40m3/h，温度为950℃，时间为4h，带速为125mm/s，料厚为30mm，三段还原后，得到三段粉饼；
将三段粉饼经过解碎、破碎、分级和磁选后，得到还原铁粉(元素组成TFe98.25％，H损0.39％，Mn 0.079％，Si 0.053％，P 0.0037％，C 0.0031％，S 0.0051％；盐酸不溶物0.5％；杂质余量)；还原铁粉的质量为3.21吨，产率为64.2％。
实施例5
按照图1所示工艺流程，将5吨铁精矿粉(元素组成为TFe 72.1％，Mn0.088％，Si0.053％，P 0.0039％，C 0.012％，S 0.040％；盐酸不溶物0.5％；杂质余量)经过筛选、磁选、烘干和球磨后，在钢带式还原炉中进行一段还原，一段还原过程中，氢气的流量为39m3/h，温度为830℃，时间为4.5h，带速为110mm/s，料厚为20mm，一段还原后，得到一段粉饼；
将一段粉饼经过解碎和破碎后，得到一段还原铁粉(元素组成为(TFe83.05％，H损14.09％，Mn 0.086％，Si 0.049％，P 0.0035％，C 0.0072％，S 0.037％；盐酸不溶物0.21％；杂质余量)；
将一段还原铁粉在钢带式还原炉中进行二段还原，二段还原过程中，氢气的流量为39m3/h，温度为940℃，时间为4.5h，带速为110mm/s，料厚为25mm，二段还原后，得到二段粉饼；
将二段粉饼经过解碎和破碎后，得到二段还原铁粉(元素组成为TFe92.59％，H损4.8％，Mn 0.081％，Si 0.05％，P 0.0038％，C 0.0042％，S 0.012％；盐酸不溶物0.15％；杂质余量)；
将二段还原铁粉在钢带式还原炉中进行三段还原，三段还原过程中，氢气的流量为40m3/h，温度为945℃，时间为4h，带速为125mm/s，料厚为30mm，三段还原后，得到三段粉饼；
将三段粉饼经过解碎、破碎、分级和磁选后，得到还原铁粉(元素组成TFe98.27％，H损0.37％，Mn 0.078％，Si 0.052％，P 0.0037％，C 0.0031％，S 0.0059％；盐酸不溶物0.15％；杂质余量)；还原铁粉的质量为3.2吨，产率为64％。
本发明使用氢气气氛作为还原介质制备还原铁粉，生产过程温度较低，整个还原过程绿色环保且节约资源，生产成本低。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种铁矿粉的还原方法，其特征在于，包括以下步骤：
在氢气气氛中，将铁矿粉依次进行一段还原、二段还原和三段还原，得到还原铁粉；
所述一段还原的温度为810～830℃；
所述二段还原的温度为920～940℃；
所述三段还原的温度为945～960℃。
2.根据权利要求1所述的还原方法，其特征在于，所述一段还原、二段还原和三段还原的氢气流量独立的为35～45m3/h。
3.根据权利要求1所述的还原方法，其特征在于，所述一段还原和二段还原的时间为4～5h；
所述三段还原的时间为3～5h。
4.根据权利要求1、2或3所述的还原方法，其特征在于，所述一段还原、二段还原和三段还原在钢带式还原炉中进行，所述一段还原和二段还原的带速为100～130mm/min；
所述三段还原的带速为120～140mm/min。
5.根据权利要求4所述的还原方法，其特征在于，所述铁矿粉包括以下质量百分数的元素组分：
TFe 71.5～74.0％，Mn 0.080～0.090％，Si 0.045～0.055％，P 0.0030～0.0040％，C0.010～0.015％，S 0.030～0.040％；盐酸不溶物0.30～0.7％；杂质余量；
所述一段还原过程中，料厚为18～23mm。
6.根据权利要求5所述的还原方法，其特征在于，所述一段还原得到一段还原铁粉，所述一段还原铁粉包括以下质量百分数的元素组分：
TFe 82～85％，H损12～15％，Mn 0.080～0.090％，Si 0.045～0.055％，P 0.0030～0.0040％，C 0.005～0.010％，S 0.030～0.038％；盐酸不溶物0.20～0.5％；杂质余量。
7.根据权利要求4所述的还原方法，其特征在于，所述二段还原过程中，料厚为20～25mm。
8.根据权利要求7所述的还原方法，其特征在于，所述二段还原得到二段还原铁粉，所述二段还原铁粉包括以下质量百分数的元素组分：
TFe 92～95％，H损3～5％，Mn 0.070～0.085％，Si 0.045～0.055％，P 0.0030～0.0040％，C 0.0040～0.0050％，S 0.010～0.020％；盐酸不溶物0.15～0.30％；杂质余量。
9.根据权利要求4所述的还原方法，其特征在于，所述三段还原过程中，料厚为23～28mm。
10.根据权利要求9所述的还原方法，其特征在于，所述三段还原得到还原铁粉，所述还原铁粉包括以下质量百分数的元素组分：
TFe 98.2～99.2％，H损0.20～0.40％，Mn 0.070～0.080％，Si 0.045～0.055％，P0.0030～0.0040％，C 0.0025～0.0045％，S 0.0020～0.010％；盐酸不溶物0.1～0.30％；杂质余量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110186808.3A CN112974825A (zh) | 2021-02-18 | 2021-02-18 | 一种铁矿粉的还原方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110186808.3A CN112974825A (zh) | 2021-02-18 | 2021-02-18 | 一种铁矿粉的还原方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112974825A true CN112974825A (zh) | 2021-06-18 |
Family
ID=76393399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110186808.3A Pending CN112974825A (zh) | 2021-02-18 | 2021-02-18 | 一种铁矿粉的还原方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112974825A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114713835A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-07-08 | 中南大学 | 一种超纯铁精矿氢还原制备微纳米铁粉的方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202007243U (zh) * | 2011-01-25 | 2011-10-12 | 吴道洪 | 煤制还原气流化床还原钒钛磁铁矿粉系统 |
| CN102642027A (zh) * | 2012-04-11 | 2012-08-22 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种还原铁粉生产工艺 |
| CN104302789A (zh) * | 2012-05-16 | 2015-01-21 | Posco公司 | 铁水制造装置及利用该装置的铁水制造方法 |
| CN106868292A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-20 | 东北大学 | 一种难选铁矿石多段悬浮磁化焙烧‑磁选系统装置及方法 |
| CN108018391A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-05-11 | 东北大学 | 一种多段还原复杂难选铁矿粉生产铁水的方法 |
| KR20190067042A (ko) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 한국생산기술연구원 | 산화철의 다단 환원법에 의한 철 분말 제조 방법 및 산화철 다단 환원 장치 |
| KR20190073736A (ko) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 다단 환원을 통한 직접환원철 제조방법 |
| CN110735032A (zh) * | 2019-09-03 | 2020-01-31 | 昆明禾丰环境研究所 | 一种钒钛铁共生矿处理工艺 |
| CN110842211A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-02-28 | 云南驰宏国际锗业有限公司 | 一种超细锗粉粒径控制的方法 |
| CN112301179A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-02 | 承德建龙特殊钢有限公司 | 一种海绵铁的生产方法 |
-
2021
- 2021-02-18 CN CN202110186808.3A patent/CN112974825A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202007243U (zh) * | 2011-01-25 | 2011-10-12 | 吴道洪 | 煤制还原气流化床还原钒钛磁铁矿粉系统 |
| CN102642027A (zh) * | 2012-04-11 | 2012-08-22 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种还原铁粉生产工艺 |
| CN104302789A (zh) * | 2012-05-16 | 2015-01-21 | Posco公司 | 铁水制造装置及利用该装置的铁水制造方法 |
| CN106868292A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-20 | 东北大学 | 一种难选铁矿石多段悬浮磁化焙烧‑磁选系统装置及方法 |
| KR20190067042A (ko) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 한국생산기술연구원 | 산화철의 다단 환원법에 의한 철 분말 제조 방법 및 산화철 다단 환원 장치 |
| CN108018391A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-05-11 | 东北大学 | 一种多段还原复杂难选铁矿粉生产铁水的方法 |
| KR20190073736A (ko) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 다단 환원을 통한 직접환원철 제조방법 |
| CN110735032A (zh) * | 2019-09-03 | 2020-01-31 | 昆明禾丰环境研究所 | 一种钒钛铁共生矿处理工艺 |
| CN110842211A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-02-28 | 云南驰宏国际锗业有限公司 | 一种超细锗粉粒径控制的方法 |
| CN112301179A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-02 | 承德建龙特殊钢有限公司 | 一种海绵铁的生产方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 韩凤麟，葛昌纯: "《钢铁粉末生产》", 31 May 1981, 冶金工业出版社, pages: 32 - 78 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114713835A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-07-08 | 中南大学 | 一种超纯铁精矿氢还原制备微纳米铁粉的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108504855B (zh) | 一种以菱铁矿为还原剂悬浮磁化焙烧生产铁精矿的方法 | |
| CN108147443B (zh) | 从粉煤灰中提取氧化铝并制备硅铁合金的方法 | |
| CN110157846B (zh) | 一种高炉大配比加入废钢的方法 | |
| CN101586172B (zh) | 金属化球团和还原铁粉的制备方法 | |
| CN109234486B (zh) | 一种煤基直接还原焙烧生产还原铁的方法及其装置 | |
| CN105907948A (zh) | 低品位含铬型钒钛磁铁矿金属化球团磁选分离的方法 | |
| CN110093502B (zh) | 一种铜冶炼渣与锰铁矿协同利用的方法 | |
| CN110484720A (zh) | 一种链篦机焙烧-气基竖炉预还原-电炉深还原综合利用钒钛磁铁矿的工艺 | |
| CN105907944A (zh) | 处理冶金渣的方法和系统 | |
| CN114891997A (zh) | 一种直接利用回转窑富铁窑渣炼钢的方法 | |
| CN104232923B (zh) | 一种铜冶炼过程中减少so3产生的方法 | |
| CN112974825A (zh) | 一种铁矿粉的还原方法 | |
| WO2023004925A1 (zh) | 含铬污泥与含铬废渣协同利用富集、回收铬资源的方法 | |
| CN101463421A (zh) | 配加氧化铁皮生产球团矿的方法 | |
| CN104846189A (zh) | 含菱铁矿的混合铁矿流态化焙烧分选方法 | |
| CN108531742A (zh) | 一种由电炉粉尘制备纳米锌及铁精矿的方法 | |
| CN111518976A (zh) | 一种利用低品位铁矿粉生产硅铝铁合金的方法 | |
| CN101705353B (zh) | 一种强化低品位超细赤铁矿直接还原的多功能复合添加剂 | |
| CN115254914A (zh) | 一种从铜冶炼炉渣浮选尾矿中回收铁的方法 | |
| CN104907570A (zh) | 一种粉末冶金用还原铁粉的制备方法 | |
| CN107779590A (zh) | 一种提取钼铼的方法 | |
| CN211199268U (zh) | 一种转炉lt含锌粉尘在线处理系统 | |
| CN113528813A (zh) | 一种铁粉与富钒钛料的制备方法 | |
| CN113621794A (zh) | 一种瓦斯灰和煤矸石全资源化协同利用的方法 | |
| CN112226564A (zh) | 一种硫酸渣与粉煤灰全资源化利用的方法 |
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 |