[发明专利]一种铁焦的制备方法

说明书

一种铁焦的制备方法，在CO₂和CO的混合气氛下对铁焦生球进行干馏处理制取铁焦，所述混合气氛中，CO₂气体的分压在10％以下；所述铁焦生球是将煤粉与铁矿粉混合压制成的压块。工艺操作简单，可以有效防止铁焦炭化过程产生裂纹和被CO₂侵蚀的现象，提高了铁焦的机械强度和成品率。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种铁焦的制备方法。

背景技术

铁焦作为一种新型复合炼铁炉料，因其原料来源广泛、资源综合利用率高、可降低高炉燃料比、减少CO₂排放等优点，成为中外学者研究的热点。铁焦是指将含铁物质与煤混合均匀后，经过成型、焦炉或竖炉干馏炭化处理制得的碳铁复合炉料。制备铁焦的原料是冶金含铁废料、低品位铁矿石、铁精粉等含铁物料和弱粘结性煤、非粘结性煤等非炼焦煤粉，不仅价格低廉，而且极大提高原料来源及废料综合利用；并且铁焦具有较高的气化反应性和较低的气化反应开始温度，能够降低热储备区温度，因此铁焦代替部分焦炭参与高炉冶炼，能够减少焦炭消耗，降低焦比，减少CO₂排放。

目前，铁焦的制备方法主要有热压成型-焦炉或竖炉炭化、冷压成型-焦炉或竖炉炭化两种方法。其中，冷压成型工艺通过添加粘结剂，增加铁焦机械强度，所使用的粘结剂主要有无机粘结剂、有机粘结剂和复合粘结剂。但是发现，在铁焦的炭化处理过程中，会出现因挥发分析出、半焦收缩及铁矿还原速率过快，导致铁焦成品率降低，铁焦机械强度不能满足生产需求；并且由于在铁焦的炭化处理过程中采用的炭化气氛多含CO₂，会出现铁焦与炭化气氛中CO₂发生气化反应而被侵蚀的现象。

因此，针对上述问题，亟需一种合理的铁焦炭化处理方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种铁焦的制备方法。工艺操作简单，可以有效防止铁焦炭化过程产生裂纹和被CO₂侵蚀的现象，提高了铁焦的机械强度和成品率。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种铁焦的制备方法，在CO₂和CO的混合气氛下对铁焦生球进行干馏处理制取铁焦，所述混合气氛中，CO₂气体的分压在10％以下；所述铁焦生球是将煤粉与铁矿粉混合压制成的压块。

作为本发明铁焦的制备方法的一种改进，干馏处理的条件为：加热铁焦生球，使其以3～5℃/min的升温速率从室温加热至530～600℃，再以5～7℃/min的升温速率从530～600℃加热至900～1100℃，然后恒温3～5h。

作为本发明铁焦的制备方法的一种改进，铁焦生球的制备方法包括：将铁矿粉、烟煤和无烟煤混合并加热，获得第一混合物；按质量百分数计，第一混合物中铁矿粉占10％～40％、烟煤占55％～80％、无烟煤占5％～10％；向第一混合物中喷入占第一混合物质量5％～7％的热沥青粘结剂并混合均匀，获得第二混合物；对第二混合物压制成型，获得铁焦生球。

作为本发明铁焦的制备方法的一种改进，热沥青粘结剂是采用蒸汽加热的沥青制得，加热的温度为60～150℃。

作为本发明铁焦的制备方法的一种改进，铁矿粉的粒度在1mm以下，煤粉的粒度在4mm以下。

作为本发明铁焦的制备方法的一种改进，压制成型采用对辊压制，压制成型的压力为3t/cm～6t/cm。

作为本发明铁焦的制备方法的一种改进，铁焦生球的抗压强度不低于900N，铁焦生球的落下强度不低于15次/球。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：