[发明专利]一种赤泥海绵铁质炼钢冷却剂的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金行业技术领域，具体的涉及一种赤泥海绵铁质炼钢冷却剂的生产方法。

背景技术

炼钢工序往往会添加一部分冷却剂来平衡富余热量，目前炼钢主要采用烧结矿、球团矿、块矿作为冷却剂，为了进一步降低生产成本，有的炼钢厂会使用一部分赤泥压块作为冷却剂使用。

赤泥压块，一般采用含铁量较高的拜耳法赤泥或者经过分选的高铁赤泥作为原料，经晾晒、混合、压球、烘干制得成品赤泥压块。赤泥压块作为炼钢冷却剂使用主要会对炼钢系统产生以下三方面的不利影响。

1、拜耳法赤泥和高铁赤泥都含有一定量的碱金属，其Na₂O质量百分比一般为2%~10%，经200℃~400℃烘干后，无法将赤泥中的碱金属脱除，碱金属随赤泥进入炼钢工序后，会对炼钢设备产生碱害。

2、赤泥压块生产过程中虽然添加了一定量的粘结剂用于提高赤泥压块的抗压强度，但最终的成品赤泥压块抗压强度依然较差，经长途运输和高压打料后，碎料及粉料较多，由此导致利用率低，从而降低其冷却效果和金属收得率。

3、赤泥压块生产过程中一般会添加3%~11%粘结剂用于提高赤泥压块的抗压强度，但这样做的同时会导致赤泥压块的TFe含量降低、杂质含量增加，进而导致炼钢工序热能综合利用效率降低。

因此，需要提出一种质量优越的赤泥质炼钢冷却剂的生产方法。

发明内容

为了克服上述不利影响，本发明提供了一种设计合理、价格低廉、性能优越的赤泥海绵铁质炼钢冷却剂的生产方法。

为实现上述发明目的，本发明提供的赤泥海绵铁质炼钢冷却剂的生产步骤包括：

1、将高铁赤泥进行烘干、破碎处理，得到赤泥散料。由于高铁赤泥含水量太大（一般为25%~40%），需进行烘干处理方能进入下道工序使用。

2、将处理好的赤泥散料与还原剂按一定比例混合，得到混合料。

3、混合料经压球或造球、烘干后得到生球。

4、生球进转底炉进行直接还原得到赤泥海绵铁。

其中步骤1中所述的高铁赤泥为拜耳法氧化铝生产过程中经分选技术产生的残渣，其组份及含量比例包括：TFe 35%～42%、Al₂O₃ 8%～20%、SiO₂ 4%～15%和Na₂O 2%～10%，所述的高铁赤泥中粒度小于74μm的部分≥80%。

其中所述步骤1中，赤泥烘干热源可以为钢铁厂废弃不用的低温热源，热源温度200℃~400℃。

其中所述步骤1中，赤泥烘干采用通用烘干机烘干，也可以采用其他方法烘干，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活选用。

其中所述步骤1中，赤泥烘干后水分≤12%。

其中所述步骤1中，赤泥采用球磨机或雷蒙磨进行破碎，或者其他方式对赤泥进行破碎，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活选用。

其中所述步骤2中，还原剂选用低S煤粉，低S煤粉中粒度小于74μm的部分≥90%，S含量小于0.5%。低S煤粉采用球磨机或雷蒙磨进行破碎，或者其他方式对赤泥进行破碎，本领域的技术人员可以根据实际情况灵活选用。

优选的，赤泥和还原剂的配比应满足如下关系：添加还原剂是为了赤泥中的氧化铁还原成金属铁，配料时要求：赤泥中氧化铁的氧含量与还原剂中碳含量比为0.8~1.1（摩尔百分比）。

其中所述步骤2中，还原剂的水分≤12%。

其中所述步骤2中，混合料的水分为7%~12%。

其中所述步骤3中，混合料采用对辊压球机压球或者造球盘造球，球径为20mm~50mm。

其中所述步骤3中，烘干工序采用链蓖机，烘干热源来自本方法产生的200℃～900℃的预热空气，烘干时间为12～30分钟，烘干后的生球温度为50℃～700℃，烘干后的生球水份小于4%。

其中所述步骤4中，直接还原的温度为1250℃～1350℃，还原时间20min~60min。生球通过直接还原，赤泥中的氧化铁大部分被还原成金属铁；赤泥中90%以上的碱金属氧化物还原后气化被转底炉烟气带走；同时因为有了铁颗粒的还原长大过程，颗粒间的粘结效果增强，所得赤泥海绵铁的抗压强度可以满足炼钢实际生产需要。

其中所述步骤4中，赤泥海绵铁性能指标：TFe＞50%、Na₂O＜0.50%、S＜0.10%，颗粒尺寸10mm~50mm，抗压强度＞2000N/球。