一種海綿鐵煤基直接還原工藝制造技術

本發明專利技術涉及一種以固體煤作為還原劑的直接還原法－煤基法生產海綿鐵的方法。本發明專利技術將破碎后含鐵物料與作還原劑的粒煤混合裝入金屬反應罐中，送入斜坡軌道式隧道窯內焙燒。之后經分選清理取得海綿鐵。本發明專利技術工藝簡單，產品質量好，能耗低，生產效率高，適于批量生產。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種以固體煤作為還原劑的直接還原法——煤基法生產海綿鐵的方法。目前，生產海綿鐵的直接還原法可分為兩種即使用氣體還原劑的直接還原法——氣基法和使用固體還原劑的直接還原法——煤基法。氣基法因需要天然氣和煤氣等資源，在我國工業成本較高，因此國內多采用煤基法中的回轉窯法和隧道窯法生產海綿鐵。在回轉窯法中鐵礦石和煤一同被加入窯內，煤的燃燒過程(氧化氣氛)和鐵礦石的還原過程(還原氣氛)在同一空間內完成，因此控制適當的窯內氣氛存在一定的難度，勢必影響到海綿鐵的還原效果。在隧道窯法中，采用非金屬罐盛裝粉狀原料，為便于海綿鐵成品的分選清理，須采取較復雜的分層裝罐方式。還原冶煉過程中因罐體相對靜止(屬固定床式冶煉)及非金屬罐傳熱效果較差等原因，不利于還原過程的熱傳導，冶煉時間較長(一般需幾十個小時)，因此生產效率低，能耗較高。本專利技術的目的在于克服現有工藝技術之不足而提供一種設備結果簡單，產品質量高，生產成本低，生產效率高，易于操作的海綿鐵煤基直接還原工藝。本專利技術以鐵礦石和煤為主要原料，其生產工藝過程是把鐵礦石破碎后與作為還原劑的粒煤及脫硫劑按100∶(35～45)∶(3～5)的重量比充分混合后，裝入半封閉式圓筒形金屬反應罐中，封好罐蓋后將反應罐從斜坡軌道式隧道窯的窯尾(高端)送入，在950～1150℃的高溫下，經3.5～5小時的冶煉焙燒后，罐體由窯頭(低端)滾出，待溫度降至100℃以下時，打開罐蓋卸料，經分選后可得到成品海棉鐵。本專利技術中的金屬反應罐在斜坡軌道式隧道窯內靠重力和摩擦力的作用，使罐體產生回轉滾動運動，罐內物料也隨之而不斷翻動，改善了傳熱效果，強化了還原過程，提高了還原速度。本專利技術中鐵礦石的還原過程在反應罐內進行，還原過程中需要的熱量從罐外補充，使反應罐內的強還原氣氛與窯內加熱過程的氧化氣氛完全隔離開來，創造了極有利于鐵礦石還原的冶煉條件，可確保較好的海綿鐵還原效果。本專利技術具有以下優點1、采用鐵礦石與還原煤混合裝料，簡化了裝料方式。2、反應罐在斜坡軌道式隧道窯內自動回轉滾動，強化了罐內物料的還原過程，改善了還原效果，使冶煉時間縮短，相應地降低了能耗。3、可采取多罐連續循環工作的生產方式，實現連續生產，生產效率高。4、成品海綿鐵的分選清理過程簡便，產品夾雜物少，成品率高，質量好。5、設備、工藝簡化，易于操作，工程投資少，易實施。附圖說明圖1為本專利技術的斜坡軌道式隧道窯結果示意圖。圖2為本專利技術的金屬反應罐結果示意圖。下面結合附圖詳細介紹一個實施例。如圖1所示，高溫隧道窯爐體(1)建成具有一定斜度的長方楔形體，燃燒器(2)分布在爐體的中部，帶斜坡的水冷軌道(3)連接在隧道窯出入口之間。在圖2中，反應罐(4)采用耐高溫金屬制成，在罐底和罐蓋上均開有排氣孔(7)、(9)，罐體上加裝有導向圈(8)。在生產時，把鐵礦石或鐵精礦球團(粒度8～15毫米)與褐煤(粒度2～10毫米)及生石灰(粒度為1～3毫米)按100∶40∶3的重量比混合后，裝入若干個反應罐內，再從斜坡軌道式隧道窯的窯尾順序滾入，由于軌道帶有9°左右的斜坡，反應罐自動向前回轉滾動，經700℃左右的爐氣預熱后進入950～1150℃的高溫段進行冶煉烙燒，最后經冷卻段的降溫過程后，反應罐從窯頭滾動出爐，整個冶煉過程需3.5～5小時左右。不斷從窯頭出口處滾出的反應罐經進一步冷卻，溫度降至100℃以下時，打開罐蓋卸料，再經篩分和磁選過程，得到成品海綿鐵。倒空的反應罐重新返回裝料，進入下一個工作循環，這樣便連續不斷地生產出海綿鐵。本專利技術斜坡軌道式隧道窯設計成上、下兩層軌道，可提高設備利用率，提高生產能力。權利要求1.一種海棉鐵煤基直接還原工藝，以含鐵物料和煤為主要原料，其特征在于把含鐵物料破碎后與粒煤及脫硫劑按100∶(35～45)∶(3～5)的重量比充分混合，裝入半封閉式圓筒形金屬反應罐中，封好罐蓋后將反應罐從斜坡軌道式隧道窯的窯尾(高端)送入，在950～1150℃的高溫下，經3.5～5小時的冶煉焙燒后，罐體由窯頭(低端)滾出，待溫度降至100℃以下時，打開罐蓋卸料，經篩分和磁選后可得到成品海棉鐵。2.如權利要求1所述的還原工藝，其特征在于裝滿混合物料的圓筒形金屬反應罐在斜坡軌道式隧道窯內靠重力和摩擦力的作用，使罐體自動地沿軌道回轉滾動。罐內物料也隨之得到翻動。3.如權利要求1或2所述的還原工藝，其特征在于多個反應罐依次順序地進行裝料，入窯冶煉焙燒，出窯冷卻分選等工序，反應罐循環工作，可實現整個過程的連續生產。全文摘要本專利技術涉及一種以固體煤作為還原劑的直接還原法——煤基法生產海綿鐵的方法。本專利技術將破碎后含鐵物料與作還原劑的粒煤混合裝入金屬反應罐中，送入斜坡軌道式隧道窯內焙燒。之后經分選清理取得海綿鐵。本專利技術工藝簡單，產品質量好，能耗低，生產效率高，適于批量生產。文檔編號C21B13/04GK1142541SQ95109269公開日1997年2月12日 申請日期1995年8月5日 優先權日1995年8月5日專利技術者李鐵順 申請人:李鐵順本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種海棉鐵煤基直接還原工藝，以含鐵物料和煤為主要原料，其特征在于把含鐵物料破碎后與粒煤及脫硫劑按１００∶（３５～４５）∶（３～５）的重量比充分混合，裝入半封閉式圓筒形金屬反應罐中，封好罐蓋后將反應罐從斜坡軌道式隧道窯的窯尾（高端）送入，在９５０～１１５０℃的高溫下，經３．５～５小時的冶煉焙燒后，罐體由窯頭（低端）滾出，待溫度降至１００℃以下時，打開罐蓋卸料，經篩分和磁選后可得到成品海棉鐵。２、如權利要求１所述的還原工藝，其特征在于裝滿混合物料的圓筒形金屬反應罐在斜坡軌道式隧道窯內靠重力和摩擦力的作用，使罐體自動地沿軌道回轉滾動。罐內物料也隨之得到翻動。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李鐵順，
申請(專利權)人：李鐵順，
類型：發明
國別省市：93[中國|哈爾濱]