[发明专利]海绵铁的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海绵铁的制造方法，主要是针对铁系氧化物加热还原生产海绵铁的制造方法。

背景技术

传统隧道窑海绵铁生产工艺是将焦粉或低硫煤、脱硫剂或石灰粉混合，与含铁氧化物分层装入耐火罐中，然后入窑温度达到1100~1200℃下加热40~50个小时进行还原反应，经冷却后出窑出罐得到海绵铁产品。此工艺反应过程含铁原料与还原剂相对静止，传质传热过程不良，造成反应时间长，反应不均匀，不彻底，产品密度小，金属化率低，工业垃圾即包括废罐、废还原剂、脱硫剂，发生量大，工艺繁杂等缺陷。

目前国内外，对回转窑法用于还原工艺，均持否定态度，杨天钧《熔融还原》第251页指出“此种工艺设备庞大，对矿石及煤种要求极高，生产效率低”国内天津大无缝、密云矿山冶金公司、山东鲁中等企业都是对回转窑工艺生产海绵体不理想的实例。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种海绵铁的制造方法，以达到加快反应速度，改善传质传热，提高产品质量，降低生产成本的目的。

本发明的技术方案：一种海绵铁的制造方法，将铁系氧化物、还原剂、脱硫剂、活化剂各自干燥、破碎至50~100目，按照重量百分比1：0.2~0.6：0.1~0.3：0.05~0.15混合后，加入窑体中进行加热还原反应，冷却后生产出海绵铁制品。

所述的铁系氧化物为铁精矿粉，含铁尘泥，氧化铁磷、重力除尘粉中的任意一种，所述的还原剂为低硫煤、焦粉、蓝炭粉中的任意一种，所述的脱硫剂为石灰粉，所述的活化剂为硅铁粉。

所述的加热时间控制在8~12个小时，加热温度在1000~1250℃之间。

所述的海绵体产品的密度为6g/cm³~7g/cm³。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：1、改善了铁系氧化物与还原剂，脱硫剂，活化剂之间的传质传热条件，为化学反应创造了更为有利的热力学和动力学条件；2、活化剂起了还原、催化的双重功能；3、海绵体的产品密度达到6.5g/cm³以上；4、改进了传统工艺中生产前期繁杂的入窑过程及后期冷却出窑的过程；5、工业垃圾与原工艺相比减少了50%以上；6、产品密度的提高克服了常规的海绵铁使用过程中漂浮在钢水表面，延长冶炼时间、降低金属回收率的不足；7、设备可密闭、调速、控温，既减少了物料损耗和对环境的污染，又使化学反应精准，可调成为可能。如：在还原电炉除生灰时可收集1050~1200℃时的气相挥发物。可将90%的含锌氧化物加以回收；8、改变了常规回转窑工艺在还原过程中反应物、生成物、物理性质、化学性质的变化产生不利于物料顺行的状态，创造了有利顺行加速运行的有利条件，致使反应时间大大缩短，产品质量明显提高；9、在整个生产过程中，可通过调整设施中的温度、压力、转速、原料配比使得还原过程精细化，合理化成为可能，改变了原有工艺的被动，无序状态。

具体实施方式

实施例1

将铁精矿粉、蓝炭粉、石灰粉、硅铁粉各自干燥、破碎至50目后，按重量百分比1: 0.2: 0.1: 0.05混合，装入回转窑中，升温80分钟到1150℃，恒温8小时出窑取出海绵铁。

 实施例2

将含铁尘泥、蓝炭粉、石灰粉、硅铁粉各自干燥、破碎至80目后，按重量百分比1: 0.4: 0.2: 0.1混合，装入回转窑中，升温100分钟到1200℃，恒温10小时出窑取出海绵铁。

实施例3

将重力除尘粉、蓝炭粉、石灰粉、硅铁粉各自干燥、破碎至100目后，按重量百分比1: 0.6: 0.3: 0.15混合，装入回转窑中，升温120分钟到1250℃，恒温12小时出窑取出海绵铁。