[发明专利]一种用高磷、高三氧化二铝铁矿粉冶炼铁水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用高磷铁矿粉、高三氧化二铝铁矿粉冶炼铁水的方法，具体讲是用高磷铁矿粉并且含高三氧化二铝铁矿粉冶炼铁水的方法。其中高磷铁矿粉中磷含量≤0.3%，三氧化二铝≤3%。

背景技术

近年来，随着钢铁工业持续高速的增长，对铁矿石的需求量越来越大, 而且对铁矿石的质量也提出更高的要求。目前的高炉冶炼工艺，对入炉原料要求铁品位要高，SiO₂、Al₂O₃含量要低，磷、硫杂质含量也要低。因为铁品位高，SiO₂含量低时，有利于提高高炉利用系数，多产铁水；若入炉料Al₂O₃含量高，炉渣的Al₂O₃含量升高，会导致炉渣流动性变差，不利于渣铁分离，也不利于炉渣脱硫；而对于磷的含量，更是要求尽可能要低，因为按常规的高炉生产工艺，原料中的磷在高炉的还原气氛下，基本全部进入铁水中，给后继炼钢工序造成很大困难。更为烦麻的是，因为常规高炉工艺生产的铁水硅含量高，一般在0.4%-0.8%之间。炼钢工序要想脱磷，首先需将铁水中的Si脱除到0.2%以下，然后再进行脱磷（由于Si与氧的结合能力远远大于磷与氧的结合能力，所以硅比磷优先氧化，形成的SiO₂会大大降低渣的碱度，而为了减少脱磷剂用量、提高脱磷效率，必须预先将铁水硅氧化到一定程度），因此对后面炼钢工序，要求铁水的Si、磷含量要尽可能低。因此，对于Al₂O₃含量高、磷含量高的矿石，高炉基本上是少配用或是不配用。

目前国内外尽管有储量巨大的Al₂O₃含量高、磷含量高的赤铁矿，但因没有合理可行的脱磷技术，未得到有效的开采利用。以往研究人员也开发了通过矿物加工而脱磷的技术，以合理利用这部份铁矿石，这些技术主要如下： 一是选矿法脱磷，选矿方法往往需要细磨矿石至磷矿物和铁矿物完全解离，然后采用磁选法或浮选法进行分选。但高磷铁矿石矿物组成比较复杂，磷矿物嵌布粒度较细，采用选矿方法脱磷存在以下问题：①脱磷率低；②由于细磨降低了球磨机的处理量，使磨矿成本明显增加；②铁损失量大。因此，传统的选矿方法很难达到令人满意的效果。二是化学法脱磷。化学方法脱磷就是以硝酸、盐酸或硫酸对矿石进行酸浸脱磷。该方法是一种较为有效的脱磷方法，而且矿石中磷矿物无须完全单体解离，只要暴露出来与浸出液接触就可以达到降磷的目的。但化学方法脱磷耗酸量大、成本高，而且容易导致矿石中可溶性铁矿物溶解，造成铁的损失。三是微生物脱磷法。微生物脱磷主要是通过代谢产酸降低体系的pH值，使磷矿物溶解，同时代谢酸还会形成络合物，从而促进磷矿物的溶解。但该法处理周期长，且目前正处于研究阶段。因此，虽然目前在铁矿石降磷方面取得了很大的进展，使高磷铁矿石的磷含量得到一定程度的降低，但总的来说还存在着很多问题，要想通过矿物加工技术生产出磷含量完全能满足常规冶炼工艺要求的铁矿粉，目前还比较困难。

国外澳大利亚为利用西澳磷含量高的赤铁矿石，开发出了Hismelt技术，该法同时将高磷（磷含量0.1%左右）铁矿粉、煤粉和热风同时高速喷入熔池内进行高温反应，因熔池内氧化气氛较常规竖炉炼铁工艺要强，因此实现了低硅、低磷铁水的生产。但该法工艺较复杂、投资高、炉衬侵蚀严重，目前未实现常期、稳定的工业化生产应用。

发明内容

为了克服现有高磷、高三氧化二铝铁矿粉冶炼铁水的方法的上述不足，本发明提供一种高磷、高三氧化二铝铁矿粉冶炼铁水的方法，该冶炼方法可用冶炼铁水的竖炉工艺，具有铁水生产成本低，生产工艺简单，铁水Si含量、磷含量低的特点。

本发明的构思是：通过调整竖炉的操作制度，降低预还原段的高度小于3m，保证竖炉的透气性；减少还原剂用量，降低铁水温度到1450℃以下，炉渣FeO含量大于1.5%，炉渣中氧化钙与二氧化硅比值小于1.0，控制铁矿粉团矿的预还原度，改变竖炉的还原气氛，冶炼出低硅、低磷的铁水。