[发明专利]一种铁矿石低温还原-常温渣铁分离-电炉制钢工艺

摘要

本发明涉及一种铁矿石低温还原‑常温渣铁分离‑电炉制钢工艺，在球团矿或块状铁矿石回转窑还原过程中，将低煤阶煤通过压缩空气喷入到回转窑的中后段，煤在高温段快速升温过程中热解成焦油、热解煤气和残炭，热解煤气作为待还原物料的还原剂进行利用，焦油作为回转窑燃料进行利用，球团矿或块状铁矿石将其中的铁选择性还原后，还原物料与残炭混合物再经过干式磁选后，得到的残炭返回配入到入窑物料中进行循环利用，得到的金属化物料再经过干式磨矿、干式磁选、铁粉压块、电炉熔炼后，可得到纯净钢。本发明极大限度地利用了低煤阶煤中的焦油、热解煤气和残炭，选择性还原过程中只还原铁而不还原其他元素，为制取纯净钢奠定了基础。

主权项

1.一种铁矿石低温还原‑常温渣铁分离‑电炉制钢工艺，其特征在于方法如下：A）将粒度为8‑16mm的球团矿或10‑30mm块状铁矿石与5‑10mm残炭按100:12‑15比例配料及混合后，从回转窑的入窑端加入，物料在回转窑内高温作用下，其温度逐渐升高，当温度达到400‑450℃时，铁矿石开始与碳进行还原反应，温度达到1000‑1100℃时还原反应剧烈进行；B）当铁矿石在回转窑内高温段还原反应进行到中后期时，还原反应速度降低，此时将低煤阶煤通过喷枪采用压缩空气喷入回转窑内中后段，煤在回转窑内与高温物料接触后，使煤在以600‑800℃/min升温过程中温度达到500‑900℃时进行热解，得到海绵状残炭及副产的热解煤气和焦油，焦油作为回转窑的燃料进行利用；C）回转窑内热解煤气在料层内部往上流动并逸出料层过程中与铁矿石接触，可使铁矿石得到进一步还原，铁矿石还原生成的CO₂和水蒸汽在800‑1100℃下与残炭进行碳气化反应，得到CO及还原性较高的H₂；由于H₂的分子半径较小，与铁矿石接触时具有较高的还原性，得以实现铁矿石的低温氢还原；D）通过控制回转窑还原段温度为1000‑1050℃、高温还原时间60‑90min，使球团矿或块状铁矿石与窑内还原气体进行选择性气基直接还原，得到被还原的铁与未被还原的其他氧化物混合的还原产物；E）铁矿石还原过程中，从物料内部逸出的气体中含有一定的可燃成份，通过往回转窑中后段鼓入助燃空气使可燃成份燃烧，燃烧产生的热量供给回转窑自身利用；F）从回转窑出来的900‑950℃高温还原物料经过间接无氧冷却后，常温的还原物料采用滚筒式干选机进行干式磁选，干选得到金属化物料和残炭，残炭返回配料系统作为球团矿或块状铁矿石的配料进行循环利用；G）金属化物料采用干式磨粉机磨细至‑200目占90%以上，采用风磁同步联选装置进行干式磁选，实现常温渣铁分离后，得到铁品位90%以上、金属化率95%以上、金属回收率90%以上的高纯铁粉；H）将高纯铁粉采用压块机冷压成5‑40mm冷压块，再将冷压块加入到电炉中进行熔炼后，一步法得到高品质的纯净钢。