一種預(yù)還原含鐵爐料的生成方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種預(yù)還原含鐵爐料的生成方法及系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，高爐煉鐵工藝的致命弱點(diǎn)是不能脫離焦炭。高爐煉鐵的最終目標(biāo)是將 鐵氧化物還原出鐵，在煉鐵的過(guò)程中，焦炭發(fā)揮著燃料、還原劑和料柱骨架=大作用。然而 隨著煤炭等資源的愈發(fā)劣化且供應(yīng)緊張，嚴(yán)重影響到鋼鐵企業(yè)的正常生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。同 時(shí)，焦炭使用帶來(lái)的嚴(yán)峻的環(huán)保壓力、嚴(yán)苛的排放控制標(biāo)準(zhǔn)，同樣對(duì)鋼鐵行業(yè)有著非常大的 影響。在目前鋼鐵形勢(shì)寒冬，降成本成為每個(gè)鋼鐵廠生存的命脈。
[0003] 為了降成本和減少鋼鐵行業(yè)對(duì)焦炭資源的依賴，急需減少鐵水制造過(guò)程中焦炭的 使用量，當(dāng)前減少焦炭用量的方法主要有兩種：
[0004] -是，考慮到燃料成本約占到鐵水制造成本的35%左右，降低燃料消耗對(duì)鐵水成 本降低作用明顯，故燃料噴吹技術(shù)在上世紀(jì)發(fā)起，目的在于用噴吹的燃料替代焦炭的"燃 料"功能，W減少對(duì)焦炭的依賴，并減少成本。然而，噴吹技術(shù)發(fā)展到今天日臻完善，噴吹燃 料的替代作用達(dá)到飽和，進(jìn)一步發(fā)展的空間不大。
[0005] 二是，考慮到焦煤資源的限制，一些不用焦炭的非高爐煉鐵工藝正在或已被開發(fā)， 但由于成本等種種原因，到目前為止，仍很難與需要焦炭的高爐煉鐵工藝相競(jìng)爭(zhēng)，高爐仍是 占統(tǒng)治地位的煉鐵工藝。
[0006] 也就是說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)中的高爐煉鐵工藝存在焦炭使用量大，且成本高的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明通過(guò)提供一種預(yù)還原含鐵爐料的生成方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中高爐 煉鐵工藝存在焦炭使用量大，且成本高的技術(shù)問(wèn)題。
[000引一方面，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
[0009] 一種預(yù)還原含鐵爐料的生成方法，包括：
[0010] 將煤粉和鐵礦粉按第一質(zhì)量配比混勻，形成第一混合物；
[0011] 使用粘結(jié)劑將所述第一混合物壓制成型，W增加所述煤粉和所述鐵礦粉的接觸面 積；
[0012] 在焦?fàn)t中對(duì)壓制成型的所述第一混合物進(jìn)行升溫加熱，W在所述煤粉的焦化過(guò)程 中實(shí)現(xiàn)對(duì)所述鐵礦粉的預(yù)還原，生成固結(jié)成塊的預(yù)還原含鐵爐料。
[0013] 可選的，所述第一質(zhì)量配比具體為：30%~70%的所述煤粉和70 %~30%的所述 鐵礦粉。
[0014] 可選的，所述煤粉的粒度范圍為20um~3mm;所述鐵礦粉的粒度范圍為20um~3mm。
[0015] 可選的，所述使用粘結(jié)劑將所述第一混合物壓制成型，具體為:通過(guò)對(duì)漉冷壓機(jī)或 圓盤造球機(jī)，使用粘結(jié)劑將所述第一混合物壓制成型。
[0016] 可選的，所述粘結(jié)劑具體為:有機(jī)粘結(jié)劑或無(wú)機(jī)粘結(jié)劑。
[0017] 可選的，所述煤粉具體包括:焦煤、半焦煤、無(wú)煙煤或褐煤中任意一種或多種的組 厶 1=1 O
[0018] 可選的，在焦?fàn)t中對(duì)壓制成型的所述第一混合物進(jìn)行升溫加熱，具體為：在焦?fàn)t 中，采用第一升溫方式對(duì)壓制成型的所述第一混合物進(jìn)行升溫加熱;所述第一升溫方式的 炯爐時(shí)間為化~化。
[0019] 另一方面，提供一種預(yù)還原含鐵爐料的生成系統(tǒng)，包括：
[0020] 混合單元，用于將煤粉和鐵礦粉按第一質(zhì)量配比混勻，形成第一混合物；
[0021 ]壓制單元，用于使用粘結(jié)劑將所述第一混合物壓制成型，W增加所述煤粉和所述 鐵礦粉的接觸面積；
[0022] 焦?fàn)t，用于對(duì)壓制成型的所述第一混合物進(jìn)行升溫加熱，W在所述煤粉的焦化過(guò) 程中實(shí)現(xiàn)對(duì)所述鐵礦粉的預(yù)還原，生成固結(jié)成塊的預(yù)還原含鐵爐料。
[0023] 可選的，所述壓制單元具體為:對(duì)漉冷壓機(jī)或圓盤造球機(jī)。
[0024] 可選的，所述焦?fàn)t還包括:控時(shí)單元，用于在焦?fàn)t對(duì)壓制成型的所述第一混合物進(jìn) 行升溫加熱時(shí)，控制炯爐時(shí)間為化~化。
[0025] 本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：
[0026] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供的方法及系統(tǒng)，一方面，采用煤粉和鐵礦粉作為原料，由于鐵礦 粉與煤粉的粒度小，粒子間的接觸更加充分，利于鐵礦粉中鐵氧化物還原速率的提高，再通 過(guò)壓制工序使煤粉和鐵粉接觸更緊密，從而保證爐料生產(chǎn)過(guò)程中各成分能充分反應(yīng);另一 方面，該工藝不受煤種限制，采用煤粉替代優(yōu)質(zhì)焦炭，拓寬了高爐煉鐵煤種資源，節(jié)省了寶 貴的焦煤資源;再一方面，通過(guò)對(duì)壓制成型的混合物進(jìn)行加熱，使煤粉焦化過(guò)程中產(chǎn)生的焦 爐煤氣中的此和CO的化學(xué)能得到充分利用，且釋放出的CH4等燒控類碳氨化合物被分解，并 參與鐵氧化物的還原反應(yīng)，W在煤粉焦化的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)鐵礦粉的預(yù)還原。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根據(jù)提供的附圖獲得其他的 附圖。
[0028] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例中預(yù)還原含鐵爐料的生成方法的流程圖；
[0029] 圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例中第一混合物的焦化過(guò)程升溫曲線示意圖；
[0030] 圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例中預(yù)還原含鐵爐料的微觀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例中預(yù)還原含鐵爐料的生成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)提供一種預(yù)還原含鐵爐料的生成方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù) 中高爐煉鐵工藝存在焦炭使用量大，且成本高的技術(shù)問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)了減少焦炭使用量，節(jié)約成 本的技術(shù)效果。
[0033] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供技術(shù)方案的總體思路如下：
[0034] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N預(yù)還原含鐵爐料的生成方法，包括：
[0035] 將煤粉和鐵礦粉按第一質(zhì)量配比混勻，形成第一混合物；
[0036] 使用粘結(jié)劑將所述第一混合物壓制成型，W增加所述煤粉和所述鐵礦粉的接觸面 積；
[0037] 在焦?fàn)t中對(duì)壓制成型的所述第一混合物進(jìn)行升溫加熱，W在所述煤粉的焦化過(guò)程 中實(shí)現(xiàn)對(duì)所述鐵礦粉的預(yù)還原，生成固結(jié)成塊的預(yù)還原含鐵爐料。
[0038] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供的方法及系統(tǒng)，通過(guò)采用煤粉和鐵礦粉作為原料，增加了煤和 鐵的接觸面積，再通過(guò)壓制工序使煤粉和鐵粉接觸更緊密，從而保證爐料生產(chǎn)過(guò)程中各成 分能充分反應(yīng);且該工藝不受煤種限制，采用煤粉替代優(yōu)質(zhì)焦炭，拓寬了高爐煉鐵煤種資 源，節(jié)省了寶貴的焦煤資源;進(jìn)一步，通過(guò)對(duì)壓制成型的混合物進(jìn)行加熱，使煤粉焦化過(guò)程 中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣中的出和CO的化學(xué)能得到充分利用，且釋放出的CH4等燒控類碳氨化合物 被分解，并參與鐵氧化物的還原反應(yīng)，W在煤粉焦化的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)鐵礦粉的預(yù)還原，提供了 一種能替代焦炭的還原作用的爐料。
[0039] 為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行 詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明實(shí)施例W及實(shí)施例中的具體特征是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的詳細(xì)的 說(shuō)明，而不是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的限定，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)實(shí)施例W及實(shí)施例中的 技術(shù)特征可W相互組合。
[0040] 實(shí)施例一
[0041] 在本實(shí)施例中，提供了一種預(yù)還原含鐵爐料的生成方法，請(qǐng)參考圖1，圖1為本申請(qǐng) 實(shí)施例中預(yù)還原含鐵爐料的生成方法的流程圖，如圖1所示，所述方法包括：
[0042] 步驟SlOl，將煤粉和鐵礦粉按第一質(zhì)量配比混勻，形成第一混合物；
[0043] 步驟S102,使用粘結(jié)劑將所述第一混合物壓制成型，W增加所述煤粉和所述鐵礦 粉的接觸面積；
[0044] 步驟S103,在焦?fàn)t中對(duì)壓制成型的所述第一混合物進(jìn)行升溫加熱，W在所述煤粉 的焦化過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)所述鐵礦粉的預(yù)還原，生成固結(jié)成塊的預(yù)還原含鐵爐料。
[0045] 下面對(duì)所述預(yù)還原含鐵爐料的生成方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：
[0046] 首先，執(zhí)行步驟SlOl，將煤粉和鐵礦粉按第一質(zhì)量配比混勻，形成第一混合物。
[0047] 在具體實(shí)施過(guò)程中，需要先對(duì)鐵礦粉和煤粉的粒度進(jìn)行篩選，粒度可W為粗粒度 級(jí)別的，比如毫米級(jí);也可W是細(xì)粒級(jí)級(jí)別的，比如微米級(jí)，主要W滿足冶煉經(jīng)濟(jì)品位為準(zhǔn)。 [00 4引進(jìn)一步，所述煤粉的粒度范圍為20um~3mm;所述鐵礦粉的粒度范圍為20um~3mm， 由于鐵礦粉與煤粉的粒度小，粒子間的接觸更加充分，利于鐵礦粉中鐵氧化物還原速率的 提局。
[0049] 在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述煤粉具體包括：
[0050] 焦煤、半焦煤、無(wú)煙煤或褐煤中任意一種或多種的組合。
[0051] 具體來(lái)講，本發(fā)明對(duì)煤粉的種類不作具體限制，可W用劣質(zhì)煤間接代替優(yōu)質(zhì)焦炭 來(lái)還原鐵礦石，運(yùn)在一定程度上拓寬了高爐煉鐵煤種資源，節(jié)省了寶貴的焦煤資源。
[0052] 在具體實(shí)施過(guò)程中，所述第一質(zhì)量配比可W依據(jù)鐵礦和煤粉的品質(zhì)，W及該工藝 產(chǎn)品預(yù)還原含鐵爐料的用途不同，比如是高爐煉鐵還是電爐煉鋼，而進(jìn)行有目的的調(diào)節(jié)。
[0053] 在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述第一質(zhì)量配比具體為:30%~70%的所述煤粉和7