[发明专利]一种高铁赤泥和熔融钢渣协同利用方法

权利要求书

1.一种高铁赤泥和熔融钢渣协同利用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、高铁赤泥干燥脱水：

高铁赤泥中铁元素含量≥25wt%，TiO₂的含量≤10wt%，高铁赤泥干燥至含水量为8~10%；

S2、高铁赤泥还原焙烧：

S2-1、将步骤S1干燥脱水后的高铁赤泥与还原剂、含铁尘泥、返尘和粘结剂混合造粒，并且当高铁赤泥中Na₂O的含量＞3%时还需在混合物料中配入石灰石，其中：

还原剂为焦粒、块煤或者兰碳中的一种或多种，还原剂中固定碳与（Fe+Na）的摩尔比为0.6~0.8，还原剂的粒径为1-5mm；

石灰石中的Ca和赤泥中的游离Ca之和与Na的摩尔比为1~2；

S2-2、步骤S2-1制得的粒状混合物料连续加入回转式焙烧炉或者转底炉中还原焙烧，粒状混合物料与窑内烟气逆流换热，脱除易挥发组份的同时进行还原反应，制得热焙砂；

其中，还原焙烧温度为以下两种情形中的任一种：

1）、当高铁赤泥中Na₂O的含量≤3%时，还原焙烧温度为600-800℃；

2）、当高铁赤泥中Na₂O的含量＞3%时，还原焙烧温度为1000-1200℃；

S3、富氧侧吹熔池熔炼：

S3-1、将步骤S2制得的热焙砂转运至熔炼炉炉前料仓内，缓存时间1-2h；热焙砂转运过程中温度控制在600-800℃，转运全过程密闭，防止热焙砂降温和氧化；

高温熔融钢渣通过渣包和返渣流槽加入熔炼炉内，熔融钢渣与热焙砂的质量比为0.3~0.5；

熔炼炉内二次加入还原剂，二次加入还原剂的添加量为热焙砂总重量的20-40%；

S3-2、采用富氧侧吹熔池熔炼炉进行熔炼，熔炼过程鼓入一次风、二次风和三次风：

一次风富氧浓度≥50%，一次风喷入熔池内部用于熔池内CO的燃烧，并且在一次风的搅拌作用下，焙砂发生熔化、还原、造渣反应，熔炼温度为1500℃，因密度不同分离得到铁水、熔渣和一次烟气：铁水经渗碳后通过铁排放口放出后送往炼钢车间，铁水温度1400-1450℃；熔渣经澄清分离后通过渣排放口排出，排放温度≤1550℃，采用CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃-TiO₂五元渣系，通过配料控制渣CaO/SiO₂=1.0-1.3，SiO₂/Al₂O₃=1.5-2.0,熔点≤1500℃，1500℃时粘度≤1Pa•s，然后熔渣进行水碎，水碎渣作为建材原料；

二次风从炉膛空间鼓入，一次烟气从熔池中排出后与二次风相遇发生燃烧反应，二次风富氧浓度≤35%，控制二次燃烧的温度为1550-1650℃；

三次风从余热锅炉的膜式壁侧墙鼓入，二次燃烧后的烟气与三次风进行充分燃烧并通过锅炉换热至300℃以下，降温后的烟气经收尘、脱硫后排放；

S4、焙砂收尘和熔炼收尘得到的低钠尘返回步骤S2-1中用于配料，高钠尘送往铝冶炼厂作为钠源使用。

2.根据权利要求1所述的一种高铁赤泥和熔融钢渣协同利用方法，其特征在于：在所述步骤S1中，高铁赤泥通过汽车、袋装或者管道输送至钢厂，或者当氧化铝厂位于钢厂附近时，将脱水前的赤泥浆液用管道泵送至干燥车间，在干燥车间压滤得到高铁赤泥，滤液重新返回氧化铝厂。

3.根据权利要求1所述的一种高铁赤泥和熔融钢渣协同利用方法，其特征在于：在所述步骤S1中，高铁赤泥干燥采用蒸汽干燥或者回转窑干燥。

4.根据权利要求1所述的一种高铁赤泥和熔融钢渣协同利用方法，其特征在于：在所述步骤S2-2中，还原焙烧的燃料为钢厂煤气，煤气热值不够时采用富氧助燃。

5.根据权利要求1所述的一种高铁赤泥和熔融钢渣协同利用方法，其特征在于：在所述步骤S2-2中，还原焙烧烟气经重力收尘、布袋收尘或者电收尘后送入脱硫系统，其中重力尘返回步骤S2-1作为造粒的原料，布袋尘或者电尘因为钠含量高，返回至铝厂作为钠源。