一種內燃式鐵焦球團/塊礦及其製造方法

2023-05-08 17:15:21

專利名稱：：一種內燃式鐵焦球團/塊礦及其製造方法
技術領域：
：本發明涉及一種內燃式鐵焦球團/塊礦及其製造方法，屬於高爐爐料及其製造方法
技術領域：
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背景技術：
：在傳統高爐煉鐵法中，高爐煉鐵前鐵精礦的造塊是在高爐外經氧化燒結造塊製成燒結礦或球團礦。燒結礦是將鐵精粉摻入一定量的氧化鈣、白雲石、焦末及白煤經高溫燒結為塊礦進高爐，使高爐內有一定的透氣性，塊料不易被帶走。球團礦是將鐵精粉摻入一定量的粘土造成球團形狀經高溫烘燒後進高爐，能提高透氣性和調節酸鹼度。但是燒結礦和球團礦在生產過程中排放大量的S02和C02等有害氣體，嚴重汙染環境，同時耗用大量的焦末和煤炭，能耗很高，生產成本也很高，直接提升了生鐵和鋼材的價格。
發明內容本發明的目的是提供一種提高冶煉效率，同時降低能源消耗，減少對環境的汙染的內燃式鐵焦球團/塊礦及其製造方法。為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種內燃式鐵焦球團/塊礦，其特徵在於，由粒徑180-250目的焦末的鐵精粉或粒徑180-250目的鐵精粉和粒徑0.l-2mm的焦末按70-90:10-30的重量比混和，再按重量比摻入2-5%粘合劑和1%的粘性土或者5%的氧化f丐和白雲石，經充分輾合和冷壓成型後製成。本發明的方法技術方案是提供了一種內燃式鐵焦球團/塊礦的製作方法，其特徵在於，步驟為步驟1、選用粒徑180-250目的鐵精粉；步驟2、選用焦末粉碎至0.l-2mm粒徑之間，水分烘乾至8%以下；步驟3、將上述原料按一定比例混和；步驟4、添加一定比例的粘結劑和粘性土；步驟5、將上述物料充分輾合混和並冷壓成型；步驟6、在內燃式高溫爐內，在900-120(TC溫度下加溫30-45分鐘後出爐，出爐後經快速冷卻處理，製成內燃式鐵焦球團/塊礦，在加溫過程中隔絕空氣。進一步，在步驟2與步驟3之間有將氧化鈣和白雲石粉碎至l-3mm粒徑的顆粒。本發明的主要技術特點是運用冷壓成型和內燃式加溫技術，將鐵精粉和焦末製成一定形狀的球團或塊料，直接入高爐冶煉，由於在生產過程中改變了物料的物理和化學性能，使得內燃式鐵焦球團/塊礦的密度、孔隙率、機械強度、還原性、熔融性等得到了很好的改善，提高了冶煉效率，同時降低了能源消耗，減少了對環境的汙染。圖1為本發明使用的內燃式鐵焦球團/塊礦高溫爐的結構示意圖2為本發明使用的內燃式鐵焦球團/塊礦高溫爐的俯視圖；圖3為高溫爐的結構示意圖；圖4為預熱爐的結構示意圖。具體實施例方式以下結合實施例來具體說明本發明。實施例1—種內燃式鐵焦球團/塊礦，由粒徑180-250目的鐵精粉和粒徑0.l_2mm的焦末按80:20的重量比混和，再按重量比摻入4%的粘合劑(粘合劑由水、褐煤、及氫氧化鈉組成，重量比為50:18:2)和1%的粘性土，經充分輾合和冷壓成型後製成。其工藝路線為將焦末烘乾脫水，控制水分《8%，進入臥式粉碎機，破碎至粒徑在O.l-2mm之間，再混入粒徑180-250目鐵精粉中，按重量比80:20混合，然後加入重量比4%粘結劑和1%的粘土，再經過二套雙螺旋混和機，充分攪拌捏和，冷壓成型，成型機為CJX300-8型，工作壓力3000KN，形狀可根據冶煉工藝要求調整。成型的鐵焦球團/塊礦裝入小車，自動進入內燃式高溫爐內，在隔絕空氣和IIO(TC的高溫狀態下處理30分鐘，出爐後經快速冷卻處理，製成內燃式鐵焦球團/塊礦。其中，如圖l所示，為本發明使用的一種內燃式鐵焦球團/塊礦高溫爐，包括高溫爐本體1-13，在高溫爐本體1-13前端及後端分別設有預熱爐1-15及冷卻系統，冷卻系統分二段，分別為蒸汽噴射冷卻段l-18和水隔套冷卻段l-19，在冷卻系統的後端設有卸料平臺l-8，在預熱爐l-15前端設有上層裝料平臺l-4及位於上層裝料平臺1-4下方的下層裝料平臺l-7，在上層裝料平臺l-4及下層裝料平臺1-7的端部分別設有推車機l-3，上層裝料平臺1-4及下層裝料平臺1-7分別通過貫穿預熱爐l-15、高溫爐本體1-13及冷卻系統的裝料小車滑行導軌1-11與卸料平臺1-8相連。如圖1及圖3所述，高溫爐本體1-13包括爐體1-14，在爐體1-14內設有高溫室l-l，在高溫室1-1的下方設有燃燒室1-17，在燃燒室1-17的側壁上設有至少一隻煤氣燒嘴1-9，每隻煤氣燒嘴1-9配有至少一個送風口1-10，在爐體1-14底部設有高溫室煙道1-5，高溫室煙道1-5的一端伸出並設於燃燒室1-17內。爐體1-14的外殼由高溫耐火材料砌成，內殼為高鋁格子磚結構，在外殼與外側的水泥層之間鋪有保溫棉，爐體1-14在縱向上呈前高后低的5度傾斜。如圖3所示，高溫室1-1分為上下兩層，在上層及下層分別設有至少一個隧道式子高溫室1-21，高溫室1-1在縱向上呈前高后低的5度傾斜。如圖4所示，預熱爐1-15分為上下兩層，在預熱爐l-15的內壁上鋪設有高鋁格子磚結構，在所述預熱爐1-15的底部設有預熱室煙道1-20，預熱室煙道1-10的一端伸出並設於預熱爐1-15內，預熱室煙道1-10的另一端與高溫室煙道1-5的另一端相連，在連接處設有煙道閘板l-12，所述預熱爐1-15在縱向上呈前高后低的5度傾斜。如圖2所述，煤氣發生爐2-9通過煤氣管道2-1與燃燒室1_17內的煤氣燒嘴1_9相連，高溫室煙道1-5通過管道2-2連接空氣預熱器2-13，空氣預熱器2-13通過第一風機2-5及風管2-3連接送風口1-10，空氣預熱器2-13通過第二風機2-4與廢熱鍋爐2_11相連，廢熱鍋爐2-11—端通過第三風機2-6連接除塵器2-10，廢熱鍋爐2-11的另一端通過蒸噴射冷卻段1-18，高位水箱2-12通過高壓水泵2-15和水管2_8與水隔套冷卻段1-19相連，水隔套冷卻段1-19通過回流管道2-7直接連接高位水箱2-12，高位水箱2-12通過溢流管2-17連接回收水池2-14。煤氣燒嘴1-9燃燒後，火焰沿高溫室1-1二側格子磚向上走，到頂後再沿格子磚向下進入高溫室煙道l-8，高溫煙氣通過調節閘板1-12由高溫室煙道1-8進入預熱爐1-15，沿二側格子磚向上走，到頂後再向下進入預熱室煙道1-20。如圖2所示，煤氣發生爐2-9產生的煤氣，沿煤氣管道2-1進入燃燒室1_17使用。燃燒室1-17的高溫煙氣經高溫室煙道1-5在高溫室1-1循環後部分由煙道閘板1-12進入預熱室煙道1-20，大部分經管道2-2進入空氣預熱器2-13，經過熱交換的高溫煙氣由第一風機2-5和風管2-3進入燃燒室1-17使用。空氣預熱器2-13出來的高溫煙氣由第二風機2-4和管道通入廢熱鍋爐2-11，使廢熱鍋爐2-11內的水快速產生蒸汽，並通過蒸汽管道2-16進入蒸汽噴射冷卻段1-18供產品冷卻用。廢熱鍋爐2-11內的廢氣經第三風機2-6和風管送入除塵器2-10處理。本發明還裝置高位水箱2-12和回收水池2-14，冷卻水用高壓水泵2-15和水管2-8進入水隔套冷卻段1-19，冷卻水經冷卻使用後從回流管道2-7送回高位水箱2-12，多餘水由溢流管2-17流入回收水池2-14。實施例2—種內燃式鐵焦球團/塊礦，由粒徑180-250目的焦末的鐵精粉和粒徑0.l_2mm的焦末按70:30的重量比混和，再按重量比摻入5%的粘合劑(粘合劑由水、褐煤、及氫氧化鈉組成，重量比為50:18:2)和1%的粘性土，經充分輾合和冷壓成型後製成。其工藝路線為將焦末烘乾脫水，控制水分《8%，進入臥式粉碎機，破碎至粒徑在O.l-2mm之間，再混入粒徑180-250目焦末的鐵精粉中，按重量比70:30混合，然後加入重量比5%粘結劑和1%的粘土，再經過二套雙螺旋混和機，充分攪拌捏和，冷壓成型，成型機為CJX300-8型，工作壓力3000KN，形狀可根據冶煉工藝要求調整。成型的鐵焦球團/塊礦裝入小車，自動進入內燃式高溫爐內，在隔絕空氣和90(TC的高溫狀態下處理45分鐘，出爐後經快速冷卻處理，製成內燃式鐵焦球團/塊礦。實施例3—種內燃式鐵焦球團/塊礦，由粒徑180-250目的鐵精粉和粒徑0.l_2mm的焦末按90:10的重量比混和，再按重量比摻入2%的粘合劑(粘合劑由水、褐煤、及氫氧化鈉組成，重量比為50:18:2)和1%的粘性土，經充分輾合和冷壓成型後製成。其工藝路線為將焦末烘乾脫水，控制水分《8%，進入臥式粉碎機，破碎至粒徑在0.l-2mm之間，再混入粒徑180-250目的鐵精粉中，按重量比90:10混合，然後加入重量比2%粘結劑和1%的粘土，再經過二套雙螺旋混和機，充分攪拌捏和，冷壓成型，成型機為CJX300-8型，工作壓力3000KN，形狀可根據冶煉工藝要求調整。成型的鐵焦球團/塊礦裝入小車，自動進入內燃式高溫爐內，在隔絕空氣和120(TC的高溫狀態下處理30分鐘，出爐後經快速冷卻處理，製成內燃式鐵焦球團/塊礦。實施例4—種內燃式鐵焦球團/塊礦，由粒徑180-250目的焦末的鐵精粉和粒徑0.1-2mm的焦末按80:20的重量比混和，再按重量比摻入4%的粘合劑(粘合劑由水、褐煤、及氫氧5化鈉組成，重量比為50:18:2)和5%的氧化鈣和白雲石之間，氧化鈣和白雲石之間的重量比為60:40，經充分輾合和冷壓成型後製成。其工藝路線為將焦末烘乾脫水，控制水分《8%，進入臥式粉碎機，破碎至粒徑在O.l-2mm之間，將氧化f丐和白雲石分別粉碎至l-3mm之間，將鐵精粉和焦末按重量比80:20混合，混入重量比為5%的氧化鈣及白雲石，再加入重量比3%粘結劑，再經過雙螺旋混和機，充分攪拌捏和，進入對輾成型機(或立式高壓成型機)冷壓成型，形狀可根據冶煉工藝要求調整。成型的鐵焦球團/塊礦裝入小車，自動進入內燃式加溫爐內，在隔絕空氣和1200°C的高溫狀態下加溫30分鐘後經快速冷卻處理，製成內燃式鐵焦球團/塊礦。鐵焦球團/塊礦與燒結礦、球團礦之間的性能對比tableseeoriginaldocumentpage6權利要求一種內燃式鐵焦球團/塊礦，其特徵在於，由粒徑180-250目的焦末的鐵精粉或粒徑180-250目的鐵精粉和粒徑0.1-2mm的焦末按70-90∶10-30的重量比混和，再按重量比摻入2-5％粘合劑和1％的粘性土或者5％的氧化鈣和白雲石，經充分輾合和冷壓成型後製成。2.如權利要求1所述的一種內燃式鐵焦球團/塊礦，其特徵在於，所述氧化鈣和白雲石之間的重量比為60:40。3.如權利要求1所述的一種內燃式鐵焦球團/塊礦，其特徵在於，所述粘合劑由水、褐煤和氫氧化鈉組成，水、褐煤和氫氧化鈉的重量比為50:18:2。4.一種內燃式鐵焦球團/塊礦的製作方法，其特徵在於，步驟為步驟1、選用粒徑180-250目的鐵精粉；步驟2、選用焦末粉碎至0.l-2mm粒徑之間，水分烘乾至8%以下；步驟3、將上述原料按一定比例混和；步驟4、添加一定比例的粘結劑和粘性土；步驟5、將上述物料充分輾合混和並冷壓成型；步驟6、在內燃式高溫爐內，在900-120(TC溫度下加溫30-45分鐘後出爐，出爐後經快速冷卻處理，製成內燃式鐵焦球團/塊礦，在加溫過程中隔絕空氣。5.如權利要求4所述的一種內燃式鐵焦球團/塊礦的製作方法，其特徵在於，在步驟2與步驟3之間有將氧化f丐和白雲石粉碎至l-3mm粒徑的顆粒。全文摘要本發明提供了一種內燃式鐵焦球團/塊礦及其製造方法，其產品特徵在於，由粒徑180-250目的焦末的鐵精粉或粒徑180-250目的鐵精粉和粒徑0.1-2mm的焦末按70-90∶10-30的重量比混和，再按重量比摻入2-5％粘合劑和1％的粘性土或者5％的氧化鈣和白雲石，經充分輾合和冷壓成型後製成。上述產品的製備方法為將原料混合後，冷壓成型，再在內燃式高溫爐內製成內燃式鐵焦球團/塊礦。本發明的優點是使得內燃式鐵焦球團/塊礦的密度、孔隙率、機械強度、還原性、熔融性等得到了很好的改善，提高了冶煉效率，同時降低了能源消耗，減少了對環境的汙染。文檔編號C22B1/14GK101724746SQ200910201589公開日2010年6月9日申請日期2009年12月22日優先權日2009年12月22日發明者倪力,黃朝健申請人:上海得旺力實業有限公司