[发明专利]一种高炉用生物质铁焦的制备方法

说明书

本发明公开一种高炉用生物质铁焦的制备方法，该铁焦具有高反应性和高强度的特征，对原有的大块焦有一定的保护作用，同时保持了高炉透气性，既能减少CO₂排放量又能保证高炉生产；该发明制备的铁焦耗能低，投资小；以生物质焦为主要原料，生物质焦储存量大，可更新，可实现资源合理利用，生产成本低，同时解决了炼铁工业对化石能源依赖大的问题；该方法生产含碳球团可以回收钢铁厂转炉尘，高炉瓦斯灰和烧结机头灰等粉尘，降低生产成本。生物质成分组成优于煤粉，可实现清洁生产，实现节能减排，并获得低硫和磷最终产品。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高炉用生物质铁焦的制备方法。

背景技术

生物质能是一种可再生的绿色碳源，具有分布广泛、廉价易得、资源丰富、碳中性等优点，与传统的煤粉能源相比具有极大的经济、环保优势和社会效益。生物质具有有害元素含量低、热解温度低和高反应性等优良特性，适宜用作炼铁工艺的发热剂或还原剂，可以起到替煤代焦和节能减排的作用。若将其合理应用于炼铁过程，定能带来钢铁生产的技术革新及成本优化。

铁焦是一种高反应性焦炭，它是将煤和铁矿石事先粉碎、混合、成型后，用干馏炉加热，使其中铁矿石部分还原，变成具有一定金属化率的还原铁，同时使其中的煤结焦。随着现代炼铁技术的进步，铁焦技术是现代高炉炼铁技术发展方向之一。铁焦具有高反应性的特点，将铁焦布入到高炉后可以降低高炉储热带，从而降低高炉燃料比和CO₂排放量，又可大幅度提高弱粘结性煤和低品位矿石的使用比率。

中国专利申请号200910305555.6(一种高炉用铁焦及制备和应用)本发明公开了一种高炉用铁焦及制备和应用，为低廉铁粉的高效利用开辟了新途径。冷压成型-低温固结法制备铁焦的方法是加入8～10％的粘结剂到含铁原料和焦粉中，经混合后在300～800kg/cm²的压力下冷压成型得到椭圆形湿块，在300～600℃下干燥即可得到铁焦。该专利能大比例使用焦粉，无需高温处理，不会造成二次污染，同时球团强度高，能经受住高炉内的热冲击和挤压。

中国专利申请号201210408536.8(一种高反应性高强铁焦复合球团及其制备方法)公布了一种高反应性高强铁焦复合球团。它是由内层和外层具有不同成分和不同反应性的焦炭组成，内层是弱粘结性煤或中性粘结性煤的煤粉和焦炭钝化剂按照一定比例焦化而成的，外层是强粘结性煤和含铁物质按照一定比例焦化而成含有一定的金属铁和铁氧化物的碳焦复合体。本发明不仅增加铁焦复合球团机械强度和反应性，而且也提高了铁焦复合球团的反应后强度，节约了炼焦煤资源，同时也维持了高炉的透气性。

中国专利申请号201310398266.1(一种含焦油渣铁复合球团及其生产方法)本发明公开了一种含焦油渣铁焦复合球团及其生产方法，将含铁原料和煤粉配加焦油渣生产铁焦复合球团，其中含铁原料10％～40％，煤粉60％～90％，焦油渣加入量为含铁原料及煤粉之和的5％～20％。将上述原料按比例放入强力混合机内混合后送入对辊压球机内压球。再将球团送入到焦化炉内焦化，得到高高强度球团。本发明利用焦油渣生产的高强度铁焦复合球团不仅冶金性能好，而且充分利用焦化厂的污染性废渣，保护环境。

上述现有技术不足在于，用于生产铁焦的煤粉均是采用一定量的强粘结性煤配加弱粘结性煤，而煤中含有一定的S和P，S和P是生铁的有害元素，它使生铁质量降低。为克服上述专利和文献中存在不足，本发明利用生物质焦有害元素含量低、高反应性的特点，将铁矿粉、焦煤和生物质混合捣鼓后后干馏，制成高反应性生物质铁焦。不仅降低了铁焦中的S和P复合，同时回收利用了廉价易得、资源丰富的生物质能源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种含S和P量低，二氧化碳排放少的生物质铁焦的制备方法。解决高炉炼铁工艺的煤炭等化石能源消耗量较大，CO₂、SO₂、NO_x等排放量较大，产品硫含量较高等问题。

本发明目的是通过下面的技术方案实现的：