[发明专利]一种还原率为30％～80％的铁浴熔融还原炼铁喷吹用预还原铁矿粉的制备方法

说明书

本发明公开了一种铁浴熔融还原炼铁喷吹用预还原铁矿粉的制备方法，属于炼铁新工艺技术领域，解决了现有铁浴熔融还原炼铁的预还原率低的问题。制备方法包括：步骤S1、将粉状碳质还原剂与铁矿粉按照碳氧摩尔比0.2～0.7：1混匀，得到粒度小于8mm的混合粉粒；步骤S2、混合粉粒放在密闭式钢带加热炉内间接加热还原，炉内温度900～1100℃，混合粉粒在炉内预热段及加热段停留时间10min～100min，得到铁浴熔融还原炼铁喷吹用预还原铁矿粉。本发明的方法吨铁煤耗低，减碳效果显著。

技术领域

本发明涉及炼铁新工艺技术领域，尤其涉及一种铁浴熔融还原炼铁喷吹用预还原铁矿粉的制备方法。

背景技术

高炉炼铁是世界上最重要的炼铁工艺，但是使用焦炭、烧结矿，制造过程环境负荷大。

铁浴熔融还原炼铁工艺来自澳大利亚的Hismelt工艺，后在中国山东墨龙得到进一步发展，提高了设备的连续使用时间。该工艺直接喷吹小于8mm的粉矿、粉煤，在硫氧化物、有机物排放等方面具有明显的优势，但是在碳排放领域先天不足。铁浴熔融还原炼铁的吨铁一次煤耗近1吨，比高炉(含焦化、烧结、球团)炼铁高出200～300公斤。

目前，铁浴熔融还原炼铁工艺可以采用回转窑对铁矿粉进行初次预还原后进入铁浴炉的热料喷吹系统，但受困于回转窑结圈等难题，至今回转窑就是一个预热装备，将铁矿粉预热到800℃以下，还原率很低。

因此，为了降低铁浴熔融还原炼铁工艺的吨铁的碳排放，就需要提高矿粉的预还原率，减轻铁浴炉的还原热负荷，同时还能提高铁浴炉产量。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明提供一种铁浴熔融还原炼铁喷吹用预还原铁矿粉的制备方法，至少能够解决以下技术问题之一：(1)目前，铁浴熔融还原炼铁的预还原率低；(2)铁浴熔融还原炼铁的煤耗大，成本高。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种铁浴熔融还原炼铁喷吹用预还原铁矿粉的制备方法，包括：

步骤S1、配料、混匀：将粉状碳质还原剂与铁矿粉按照碳氧摩尔比 0.2～0.7：1混匀，得到粒度小于8mm的混合粉粒；

步骤S2、加热还原：将混合粉粒放在密闭式钢带加热炉内间接加热还原，炉内温度900℃～1100℃，混合粉粒在炉内预热段及加热段停留时间10min～100min，得到铁浴熔融还原炼铁喷吹用预还原铁矿粉。

在一种可能的设计中，所述步骤S2中，得到的铁浴熔融还原炼铁喷吹用预还原铁矿粉的还原率为30％～80％。

在一种可能的设计中，所述步骤S2中，得到的铁浴熔融还原炼铁喷吹用预还原铁矿粉的粒度小于8mm。

在一种可能的设计中，所述步骤S1中，粒度为1～8mm的铁矿粉，直接与粉状碳质还原剂混匀；粒度小于1mm的铁矿粉，预先与粉状碳质还原剂混合制粒，制粒后得到粒度为1～8mm的混合粉粒。

在一种可能的设计中，所述步骤S2中，混合粉粒的铺料厚度为 2～50mm。

在一种可能的设计中，所述步骤S2中，密闭式钢带加热炉内产生的煤气回收，回收的煤气能作为密闭式钢带加热炉的加热气源。

在一种可能的设计中，所述步骤S2中，密闭式钢带加热炉的间接加热器为U型热辐射管、W型热辐射管、P型热辐射管或者直型热辐射管，所述辐射管的材质为高温耐热钢或镍基合金。

在一种可能的设计中，所述步骤S1中，配料过程中添加CaO或 Ca(OH)₂。

在一种可能的设计中，所述步骤S1中，粉状碳质还原剂为焦粉、焦末、无烟煤、气煤或烟煤。