一种混合熔渣熔融还原生产与调质处理的方法.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CN106191344A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610570916.X(22)申请日2016.07.18(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人张力张武(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人刘晓岚(51)Int.Cl.C21B3/06(2006.01)C21B11/00(2006.01)C22B7/04(2006.01)C22B26/20(2006.01)权利要求书4页说明书24页附图1页(54)发明名称一种混合熔渣熔融还原生产与调质处理的方法(57)摘要一种混合熔渣熔融还原生产与调质处理的方法，属于非高炉炼铁及资源综合利用领域。步骤为：1)向高炉熔渣和熔融钢渣的混合熔渣中，加入含铁物料、还原剂，加热至熔融状态，喷吹氧化性气体，熔融还原炼铁，可以处理大宗含铁物料；2)根据反应装置，分离回收混合熔渣中铁组分、硅钙组分和磷组分。熔融还原后，还原后的熔渣可以作为水泥添加剂、水泥调整剂、水泥熟料或生产高附加值的水泥熟料，实现资源高效综合利用，是一种新的熔融还原炼铁方法。该方法用混合熔渣熔融还原生产生铁或钢、富磷相与调质处理，反应时间短、金属回收率高、生产成本低、原料适应性强、处理量大、环境友好、经济收益高，可有效解决冶金资源与热能高效回收利用问题。CN106191344ACN106191344A权利要求书1/4页1.一种混合熔渣熔融还原生产与调质处理的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：步骤1，熔融还原：(1)物料混合熔融：将高炉熔渣、熔融钢渣形成的混合熔渣，加入保温装置、可倾倒的熔炼反应装置或固定式的熔炼反应装置中，向混合熔渣中加入还原剂和含铁物料，得到反应混合熔渣，将反应混合熔渣，加热至熔融状态，进行熔融还原，通过调控同时保证(a)和(b)两个参数：(a)反应混合熔渣的温度控制在设定温度范围内；(b)反应混合熔渣的碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；调控方法为：对应(a)：设定温度范围为1350～1600℃；当反应装置采用保温装置时，反应混合熔渣的温度范围设定为1350～1600℃；当反应装置采用可倾倒的熔炼反应装置或固定式的熔炼反应装置时，反应混合熔渣的温度范围设定为1400～1600℃；控制反应混合熔渣的温度在设定温度范围的方法为：当反应混合熔渣的温度＜设定温度范围下限时，通过反应装置自身的加热功能，或向反应混合熔渣中加入燃料和/或熔融钢渣，使反应混合熔渣的温度达到设定温度范围内；当反应混合熔渣的温度＞设定温度范围上限时，向反应混合熔渣中加入固态含铁物料和/或高炉熔渣，进行降温，使反应混合熔渣的温度达到设定温度范围内；对应(b)：当反应混合熔渣中碱度CaO/SiO2比值＜0.6时，向反应混合熔渣中加入石灰粉、白云石粉或生石灰粉中的一种或几种，使反应混合熔渣中碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；当反应混合熔渣中碱度CaO/SiO2比值＞2.6时，向反应混合熔渣中加入硅石，使反应混合熔渣中碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；(2)喷吹氧化性气体：向反应混合熔渣中，喷吹经过预热的氧化性气体；其中氧化性气体的预热温度为0～1200℃；在喷吹过程中，通过调控同时保证(a)和(b)两个参数：(a)反应混合熔渣的温度在设定温度范围内；(b)混合熔渣的碱度CaO/SiO2比值＝0.6～2.6；调控方法为：对应(a)：采用步骤1(1)中的控制反应混合熔渣的温度在设定温度范围的方法；对应(b)：采用步骤1(1)中的控制反应混合熔渣碱度的方法；步骤2，分离再利用：采用以下方法中的一种：方法一：当反应装置采用保温装置时，进行如下步骤：(1)冷却：将还原后的反应混合熔渣，冷却至室温，获得缓冷渣；(2)分离：金属铁沉降到反应装置的底部，形成铁坨，人工取出铁坨；将剩余缓冷渣中含2CN106191344A权利要求书2/4页金属铁层，破碎至粒度为20～400μm，磨矿，磁选分离出剩余金属铁；(3)分离出金属铁后，熔渣实现调质处理，得到尾矿；(4)尾矿的回收利用有2种：①作为水泥原料、建筑材料、代替碎石作骨料、路材或磷肥使用；②采用湿法冶金、选矿方法或选矿-湿法冶金联合法将尾矿中含磷组分分离出来；方法二：当反应装置采用可倾倒的熔炼反应装置或固定式的熔炼反应装置时，进行如下步骤：(1)还原后的反应混合熔渣形成铁水和还原后的熔渣；(2)还原后的熔渣进行炉外熔渣处理；(3)铁水送往转炉炼钢；其中，还原后的熔渣，进行炉外熔渣处理的方法，采用方法A、方法B、方法C、方法D、方法E中的一种：方法A：还原后的熔渣空冷或水淬还原后的熔渣直接空冷或水淬，用作矿渣水泥、水泥调整剂、水泥