一种冲天炉处理钢铁厂含铁粉尘的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103146913A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103146913103146913A(43)申请公布日2013.06.12(21)申请号201310112206.9(22)申请日2013.04.02(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人张建良刘征建毛瑞杨天钧左海滨国宏伟祁成林姜喆(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.C22B1/242(2006.01)C21B11/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种冲天炉处理钢铁厂含铁粉尘的方法(57)摘要一种冲天炉处理钢铁厂含铁粉尘的方法，属炼铁技术领域。其特征是利用钢铁厂粉尘、碳质还原剂、粘结剂和添加剂为原料，经过配料、混匀、压块和养护后用于冲天炉炼铁，以钢铁厂各种含铁粉尘为原料压块制得的含碳球团含碳量在10%左右，养护后的球团抗压强度大于1000N/个，通过布料系统布入冲天炉内进行炼铁；通过热风炉预热鼓风，将风温由常温预热到500-1200℃左右，并且向鼓风中富氧1%～5%可达到提高冶炼强度，增加产量和降低焦比的目的。此工艺可回收利用钢铁厂的粉尘，达到节能减排和降低环境污染目的，具有较好的经济和社会效益。CN103146913ACN103469ACN103146913A权利要求书1/1页1.一种冲天炉处理钢铁厂含铁粉尘的方法，其特征在于：步骤一、将钢铁厂含铁粉尘，还原剂、无机粘结剂和有机粘结剂用混料机混匀，其中还原剂的配入量为含铁粉尘质量的10～20%，粘结剂配入量为含铁粉尘质量的6～12%，有机添加剂配入量为含铁粉尘质量的0.5～2%；加入水分，使得到的混合料的总水分为混合料总质量的10～15%，对混合料进行压块，自然养护7～10天，得到冷固结粉尘含碳球团，其强度为1000～1800N/个；步骤二、向冲天炉中鼓入的热风中富氧，氧气用量为20～50Nm3/tHM，富氧率为1～5%；步骤三、利用热风炉预热鼓风，将鼓风的风温由常温提高到500～1200℃；步骤四、将冷固结含碳粉尘球团投入冲天炉中，4～6小时后，得到高温铁水，粉尘中的K、Na和Zn元素随着高温煤气流入煤气处理系统，在除尘装置中得到富集。2.如权利要求1所述的一种冲天炉处理钢铁厂含铁粉尘的方法，其特征在于：所述的还原剂为无烟煤、烟煤、焦粉或者其他含碳物质；所述的无机粘结剂为水泥，所述的有机粘结剂为羧甲基纤维素钠。3.如权利要求2所述的一种冲天炉处理钢铁厂含铁粉尘的方法，其特征在于：所述的还原剂粒度＜1mm；所述的无机粘结剂和有机粘结剂的粒度为-200目占80%以上。2CN103146913A说明书1/3页一种冲天炉处理钢铁厂含铁粉尘的方法[0001]技术领域[0002]本发明涉及一种冲天炉处理钢铁厂含铁粉尘的方法。特别是可以处理含K、Na和Zn元素较高的粉尘。具体方法是以钢铁厂各种含铁粉尘和碳质还原剂制成含碳球团，在冲天炉中进行还原、熔化和渣铁分离得到液态铁和富集锌、钾和钠等粉尘。此工艺不仅可以回收粉尘中的铁元素，还可富集有害元素，变费为宝，同时减轻对环境的污染。[0003]背景技术随着钢铁工业的迅猛发展，钢铁厂所产生的含铁粉尘量逐年都在增加。这些含铁粉尘种类较多，主要来自于烧结、球团、高炉、转炉和电炉等系统。这些粉尘一般粒度细小，含有大量的铁和碳元素，是一种值得回收的资源。但由于钢铁厂粉尘中含有较高含量的Zn、K和Na等有害元素，如果直接用于造块，返回高炉使用，将会造成有害元素在高炉中的富集，严重影响高炉的生产和寿命，因此需要寻求一种有效的工艺去回收利用钢铁厂含铁粉尘。[0004]当前处理钢铁厂含铁粉尘的工艺大致分为三类：物理法、湿法和火法。前两种方法分别有铁回收率低和操作环境恶劣，工艺复杂等缺点。火法处理钢铁厂粉尘最为成熟，且已经得到广泛应用，其基本原理是利用钾、钠、锌和铅等有害元素在高温下被还原后形成蒸汽蒸发而进入煤气，在低温区被氧化成相应的氧化物后而进入粉尘，并在除尘系统中被收集，最终达到富集有害元素的目的。目前比较成熟的工艺是用转底炉和回转窑处理粉尘，得到的产品是金属化炉料和富集了有害元素的粉尘。但是直接还原工艺有投资大、效率低、成本高和得到的海绵铁还需要再进行熔化处理等缺点。[0005]目前，在国内冲天炉常常被用来熔化生铁、废钢或铁合金，是利用冲天炉内焦炭燃烧的化学能转化为热能来熔化含铁炉料。利用冲天炉冶炼粉尘含碳球团与熔化生铁不同，还需要额外消耗焦炭来还原粉尘中的部分铁氧化物，能量消耗更大。通常向冲天炉内鼓风的风温较低，大多都只是常温，鼓风带入到炉内的热量少，焦比高