一种气基直接还原铁矿粉的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111719031A(43)申请公布日2020.09.29(21)申请号202010762884.X(22)申请日2020.07.31(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市碑林区雁塔路13号(72)发明人邢相栋郑建潞臧旭媛张馨艺杜月利庞焯刚李小明吕明巨建涛宋佳乐王岐沈正华(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人马贵香(51)Int.Cl.C21B13/00(2006.01)C22B1/244(2006.01)C22B1/243(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种气基直接还原铁矿粉的方法(57)摘要本发明属于非高炉炼铁技术领域，具体公开一种气基直接还原铁矿粉的方法，将铁矿粉和碳基添加剂混合均匀并经粘结剂粘结成球，然后进行干燥处理，将干燥的球团进行还原，其中，碳基添加剂中的碳与铁矿粉中的氧原子比为0.1～0.4，还原温度为980～1080℃，还原时间为1～1.5小时。本发明易于控制，能耗低，减少了还原时间，提高了生产率。通过在球团原料中配加碳基添加剂，控制还原温度在980～1080℃，可在球团内部进行造孔，增大还原气体与铁氧化物接触面积，并强化还原性气体转化效率，有效提高了气基直接还原反应速率。同时具有无污染、产品洁净度高的特点。CN111719031ACN111719031A权利要求书1/1页1.一种气基直接还原铁矿粉的方法，其特征在于，包括如下过程：将铁矿粉和碳基添加剂混合均匀并经粘结剂粘结成球，然后进行干燥处理，将干燥的球团进行还原，其中，碳基添加剂中的碳与铁矿粉中的氧原子比为0.1～0.4，还原温度为980～1080℃，还原时间为1～1.5小时。2.根据权利要求1所述的一种气基直接还原铁矿粉的方法，其特征在于，所述铁矿粉粒径不大于0.2mm，其中粒径≤0.074mm的比例不少于80％。3.根据权利要求1所述的一种气基直接还原铁矿粉的方法，其特征在于，所述碳基添加剂粒径的粒径不大于0.125mm，其中粒径≤0.050mm的比例不小于90％。4.根据权利要求1所述的一种气基直接还原铁矿粉的方法，其特征在于，碳基添加剂为废塑料、木炭粉、烟煤、无烟煤、兰炭和生物质中的一种或几种的混合物。5.根据权利要求1所述的一种气基直接还原铁矿粉的方法，其特征在于，所述粘结剂为膨润土、水玻璃和酚醛树脂中的一种或几种的混合物，粘结剂加入量为铁矿粉、碳基添加剂和粘结剂总质量的0.3％～3.0％。6.根据权利要求1所述的一种气基直接还原铁矿粉的方法，其特征在于，经粘结剂粘结成球的球团粒径为8～14mm。7.根据权利要求1所述的一种气基直接还原铁矿粉的方法，其特征在于，将干燥的球团在还原炉内采用还原气氛进行还原。8.根据权利要求7所述的一种气基直接还原铁矿粉的方法，其特征在于，所述还原气氛为富氢气氛，富氢气氛为氢气、一氧化碳、甲烷和氮气的混合气体，其中氢气体积分数为30％～40％。2CN111719031A说明书1/3页一种气基直接还原铁矿粉的方法技术领域[0001]本发明属于非高炉炼铁技术领域，具体是一种气基直接还原铁矿粉的方法。背景技术[0002]气基直接还原工艺是直接还原铁的主要生产方法，技术成熟。全球采用气基直接还原工艺生产的直接还原铁占比大于75％。气基直接还原工艺的显著优点是不消耗焦煤、节能、环保、且CO2排放量低。气基直接还原工艺在节能减排、低碳环保方面有着较好作用，是产品质量优良的低碳绿色炼铁技术。[0003]现有气基直接还原工艺中，直接还原反应温度通常控制在960℃以下，温度过高时，球团内部易生成液相，阻碍还原气体和产物气体在球团内部的扩散，导致还原反应的动力学条件变差，引起球团反应不够彻底，还原速率减小，金属化率降低的问题。发明内容[0004]为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种气基直接还原铁矿粉的方法，本发明通过在球团制备时配加碳基添加剂，使碳基添加剂在球团内部进行造孔并强化还原性气体转化速率，解决了现有技术中直接还原反应温度过高时，球团内部产生液相，导致气固反应无法顺利进行的问题，能够有效提高气基直接还原反应速率。[0005]本发明采用的技术方案如下：[0006]一种气基直接还原铁矿粉的方法，包括如下过程：[0007]将铁矿粉和碳基添加剂混合均匀并经粘结剂粘结成球，然后进行干燥处理，将干燥的球团进行还原，其中，碳基添加剂中的碳与铁矿粉中的氧原子比为0.1～0.4，还原温度为980～1080℃，还原时间为1～1.5小时。[0008]优选的，所述铁矿粉粒径不大于0.2mm，其中粒径≤0.074mm的比例不少于80％。[0009]优选的，所述碳基添加剂粒径的粒径不大于0.1