一种内外配炭相结合、微波加热制备一次还原铁粉的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102794455102794455B(45)授权公告日2014.10.01(21)申请号201210324900.2WO2004067784A1,2004.08.12,全文.(22)申请日2012.09.05徐承焱等.铁矿直接还原工艺及理论的研究现状及进展.《矿产保护与利用》.2010,(第04(73)专利权人昆明理工大学期),48-54.地址650093云南省昆明市五华区学府路汪云华等.钒钛铁精矿制取还原铁粉工艺253号及改进途径探讨.《金属矿山》.2006,(第01(72)发明人朱红波叶乾旭彭金辉张利波期),94-97.代林晴陈建普靖忠汪云华等.钒钛磁铁矿制备还原铁粉的碳还(51)Int.Cl.原过程的实验研究.《南方金属》.2005,(第05B22F9/20(2006.01)期),23-24,27.(56)对比文件审查员张瑛CN101538628A,2009.09.23,说明书第13行至第13行.CN1676252A,2005.10.05,说明书第4-25行.CN101649391A,2010.02.17,全文.CN101575671A,2009.11.11,全文.CN101643836A,2010.02.10,全文.JP3295673B2,2002.06.24,全文.权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称一种内外配炭相结合、微波加热制备一次还原铁粉的方法(57)摘要本发明提供一种内外配炭相结合、微波加热制备一次还原铁粉的方法，属于微波冶金和粉末冶金技术领域。通过将含铁原料、木炭、煤、CaCO3类原料粉碎，并进行分层布料：底层为煤和CaCO3类原料的混合物，中层为木炭和含铁原料的混合物，上层为煤，再将布好的物料置于微波反应器内加热至1000～1200℃，保温5～60min；再将还原后的炉料进行冷却，粉碎，筛分，湿式磁选，干燥即得一次还原铁粉。该方法使制备高质量一次还原铁粉的工艺更为合理，其独特的布料方式和微波快速加热有效地结合，既保证了一次还原铁粉的质量，又大大的缩短了保温时间，降低了耗能，提高了生产效率，该方法能用于快速生产优质一次还原铁粉。CN102794455BCN1027945BCN102794455B权利要求书1/1页1.一种内外配炭相结合、微波加热制备一次还原铁粉的方法，其特征在于经过下列各步骤：（1）将含铁原料、木炭、煤、CaCO3类原料粉碎至150～200目，其中CaCO3类原料为轻烧白云石，含铁原料为粉状铁精矿或铁鳞，其TFe≥71%，木炭中的固定碳≥78%、灰分≤0.5%，煤中的固定碳≥70%、灰分≤20%；（2）将步骤（1）所备物料进行分层布料：底层为煤和CaCO3类原料的混合物，该层煤的取量为含铁原料质量的5～12%，CaCO3类原料与该层煤的质量比为7︰10；中层为木炭和含铁原料的混合物，木炭的取量为含铁原料质量的11～17%；上层为煤，该层煤的取量为中层混合物质量的1～2%；（3）将步骤（2）布好的物料置于微波反应器内加热至1000～1200℃，保温5～60min；（4）将还原后的炉料进行冷却，粉碎，筛分，湿式磁选，干燥即得一次还原铁粉。2CN102794455B说明书1/3页一种内外配炭相结合、微波加热制备一次还原铁粉的方法技术领域[0001]本发明属于微波冶金和粉末冶金技术领域，涉及一种内外配炭相结合、微波加热制备一次还原铁粉的方法。背景技术[0002]粉末冶金技术是近100年才被发明，直到半个世纪前，其还处于萌芽阶段。二战时，粉末冶金的主导产品是青铜和自润滑轴承。铁粉也在这个时期问世，成为粉末冶金不断发展的标志性原料。[0003]铁粉种类由雾化铁粉（Hametag工艺）发展到电解铁粉（Husqvarna公司），再到还原铁粉。1945年，首次对一次还原铁粉进行磁选分离和二次氢还原，使一次还原铁粉的压缩性由最初的6.0g/cm3增加到6.3g/cm3，随着退火工艺的增加和超纯精矿粉和高质量铁鳞的使用，使最好的二次还原铁粉的致密度与当时的一级水雾化铁粉相当。[0004]不同种类的铁粉的生产工艺，最大的区别是二次还原铁粉的前驱体（即一次铁粉）的制备工艺。一次铁粉的原料有超纯铁精矿粉、铁鳞粉末或铁水，前者在反应罐内与煤粉以环状的方式布料，再经传统加热进行还原得到一次铁粉，后者通过水或气雾化的方式得到一次铁粉。[0005]单纯的外配碳（如环状布料法），其带入杂质少，能保证一次还原铁粉的洁净度，但主要依靠间接还原，反应速度太慢，制备周期长，通常在50～90h（隧道窑，重油加热）；单纯的内配碳（如生产直接还原铁的工艺），反应速度快，生产周期短，通常在5～6h（竖炉