煤制還原氣流化床還原釩鈦磁鐵礦粉的方法技術

本發明專利技術公開了一種煤制還原氣流化床還原釩鈦磁鐵礦粉的方法，煤制還原氣系統生產的高溫煤氣與來自還原乏氣凈化系統的氣體混合成為還原氣體，順次進入三級、二級和一級還原流化床；預熱后的釩鈦磁鐵礦粉依次進入一級、二級和三級還原流化床，在逆向而上的還原氣體的作用下，實現流態化并發生還原反應；得到的直接還原鐵壓塊成型并除去鈦渣、提取釩渣后，生產出合格鋼水。集成了煤制還原氣、鐵礦粉預熱、流化床還原、熱壓塊和電爐熔分等工藝模塊，生產熱效率高、還原氣制備成本低、鐵礦粉還原時間短等優勢。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種煉鐵領域流化床還原鐵礦粉的工藝，尤其涉及一種煤制還原氣流 化床還原釩鈦磁鐵礦粉的方法。
技術介紹
隨著世界上高品位鐵礦資源的日益減少，對釩鈦磁鐵礦采用現有高爐技術對復合 礦進行“強行”冶煉，會造成大量的共生元素沒有得到合理利用而白白浪費，甚至污染環境。 采用流化床技術是目前的一條重要途徑。流化床工藝在冶金中的應用始于五、六十年代，現已成為非高爐煉鐵技術氣基還 原流程中的一個重要工藝，目前比較典型的流態化工藝包括HIB法、Fior法、Finmet法、 Carbide 法和 Circored 法等。現有技術中，為了解決普通鐵礦石的“粘結失流”問題，這些工藝選擇的粉礦粒徑 都比較大，甚至達到12mm，而對于這樣粒徑鐵礦的還原，與豎爐、回轉窯、轉底爐相比其反應 速度優勢大打折扣，此外這些工藝還原氣的制備均是以天然氣為基礎，成本高。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種生產熱效率高、還原氣制備成本低、鐵礦粉還原時間短 的。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的本專利技術的，包括步驟A、煤制還原氣系統生產的高溫煤氣首先在煤氣除塵系統除去飛灰，之后潔凈的煤 氣與來自還原乏氣凈化系統的氣體混合成為還原氣體，順次進入三級、二級和一級還原流 化床；B、釩鈦磁鐵礦粉從加料倉底部進入礦粉預熱系統，與來自一級還原流化床旋風分 離器的還原乏氣混合完成預熱，分離出來的乏氣進入還原乏氣凈化系統進行洗滌脫水、脫S 和脫CO2 ；預熱后溫度為600-700°C的鐵礦粉依次進入一級、二級和三級還原流化床，在逆向 而上的還原氣體的作用下，實現流態化并發生還原反應；C、釩鈦磁鐵礦粉在三級還原流化床還原后還原度達到90%以上，得到的直接還原 鐵進入熱壓塊系統壓塊成型；D、熱壓塊的直接還原鐵輸送到電爐熔分系統，除去鈦渣、提取釩渣后，生產出合格 鋼水。由上述本專利技術提供的技術方案可以看出，本專利技術實施例提供的煤制還原氣流化床 還原釩鈦磁鐵礦粉的方法，集成了煤制還原氣、鐵礦粉預熱、流化床還原、熱壓塊和電爐熔 分等工藝模塊，生產熱效率高、還原氣制備成本低、鐵礦粉還原時間短。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本 領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他 附圖。圖1為本專利技術實施例提供的的工藝 流程圖。圖中1、煤基還原氣制備系統，2、煤氣除塵系統，3、還原乏氣凈化系統，4、礦粉預 熱系統，5、加料倉，6、一級還原流化床，7、一級還原流化床旋風分離器，8、二級還原流化床， 9、二級還原流化床旋風分離器，10、三級還原流化床，11、三級還原流化床旋風分離器，12、 熱壓塊系統，13、電爐熔分系統。具體實施例方式下面結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本 專利技術的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本專利技術的保護范圍。下面將結合附圖對本專利技術實施例作進一步地詳細描述。本專利技術的，集成了煤制還原氣、鐵礦 粉預熱、流化床還原、熱壓塊和電爐熔分等工藝模塊，其較佳的具體實時方式如圖1所示， 包括如下步驟1、煤制還原氣系統生產的高溫煤氣首先在煤氣除塵系統除去飛灰，之后潔凈的煤 氣與來自還原乏氣凈化系統的氣體混合成為還原氣體，順次進入三級、二級和一級還原流 化床；2、鐵礦粉從加料倉底部進入礦粉預熱系統，與來自一級還原流化床旋風分離器的 還原乏氣混合完成預熱，分離出來的乏氣進入還原乏氣凈化系統進行洗滌脫水、脫S和CO2, 預熱后溫度為600-700°C的鐵礦粉依次進入一級、二級和三級還原流化床，在逆向而上的還 原氣體的作用下，實現流態化并發生還原反應；所述的礦粉預熱系統是1-3級旋風預熱器。三級還原流化床旋風分離器出來的氣 體進入二級還原流化床，二級還原流化床旋風分離器出來的氣體進入一級還原流化床，一 級還原流化床旋風分離器出來的氣體進入礦粉預熱系統；3、鐵礦粉在三級還原流化床還原后還原度達到90%以上，得到的直接還原鐵進入 熱壓塊系統壓塊成型；4、熱壓塊的直接還原鐵輸送到電爐熔分系統，除去鈦渣、提取釩渣后，生產出合格 鋼水。上述步驟中，可以選擇以下工藝參數所述還原氣體的溫度為800_900°C，還原氣中CCHH2總濃度大于90% ；所述的鐵礦粉顆粒直徑在100-250目之間；所述的一級還原流化床溫度保持在650_750°C，二級還原流化床溫度保持在700-800°C，三級還原流化床溫度保持在750-850°C ；所述的還原流化床壓力保持在0. 2-1. OMPa ；所述的還原流化床流化速度保持在0. 2-lOm/s。本專利技術的煤制還原氣流化床還原釩鈦磁鐵礦粉工藝中，煤制還原氣系統生產的高 溫煤氣在煤氣除塵系統除去飛灰后，與來自還原乏氣凈化系統的氣體混合成為800-90(TC 左右的還原氣體，CCHH2總濃度大于90%，然后依次進入三級、二級和一級還原流化床；鐵礦粉從加料倉底部進入礦粉預熱系統，與來自一級還原流化床旋風分離器的還 原乏氣混合完成預熱，分離出來的乏氣進入還原乏氣凈化系統進行洗滌脫水、脫S和CO2; 預熱后溫度為600-700°C的鐵礦粉依次進入一級、二級和三級還原流化床，所述的流化床溫 度保持在650-850°C，壓力保持在0. 2-1. OMPa,流化速度保持在0. 2-10m/s,鐵礦粉經三級 流化床還原后的還原度達到90%以上；得到的直接還原鐵進入熱壓塊系統壓塊成型；最后 輸送到電爐熔分系統，除去鈦渣、提取釩渣后，生產出合格鋼水。本專利技術與現有技術相比具有以下優點(1)本專利技術將煤氣化工藝生產的煤氣作為還原氣體，適合我國富煤少油缺氣的資 源格局，并且煤氣化爐的高溫煤氣與凈化后的還原乏氣混合作為新的還原氣使用，使煤氣 熱量和有效氣體成分被充分利用；(2)本專利技術采用旋風預熱器對釩鈦磁鐵礦粉進行預熱，預熱效率高，還原乏氣作為 礦粉預熱氣體介質，使還原乏氣的剩余熱量得到進一步利用；(3)本專利技術選用顆粒直徑在100-250目之間的礦粉作為固體介質，反應效率大幅度提高。具體實施例再參照圖1，以釩鈦磁鐵礦處理量0. 5t/h的生產規模為例，煤制還原氣系統1生產 的1100°C煤氣經煤氣除塵系統2除去飛灰后，與來自還原乏氣凈化系統3的氣體混合成為 900°C左右的還原氣體，CCHH2總濃度大于90%，然后進入三級還原流化床10，三級還原流化 床10頂部出來的氣體經三級還原流化床旋風分離器11除塵后，進入二級還原流化床8，二 級還原流化床8頂部出來的氣體經二級還原流化床旋風分離器9除塵后，進入一級還原流 化床6，然后經一級還原流化床旋風分離器7除塵后，進入礦粉預熱系統4。釩鈦磁鐵礦粉從加料倉5底部進入礦粉預熱系統4，與來自一級還原流化床旋風 分離器7的還原乏氣混合完成預熱，分離出來的乏氣進入還原乏氣凈化系統3進行洗滌脫 水、脫S和(X)2 ；預熱后溫度為700°C的鐵礦粉依次進入一級還原流化床6、二級還原流化床 8和三級還原流化床10，所述的流化床溫度保持在7本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種煤制還原氣流化床還原釩鈦磁鐵礦粉的方法，其特征在于，包括步驟：Ａ、煤制還原氣系統生產的高溫煤氣首先在煤氣除塵系統除去飛灰，之后潔凈的煤氣與來自還原乏氣凈化系統的氣體混合成為還原氣體，順次進入三級、二級和一級還原流化床；Ｂ、釩鈦磁鐵礦粉從加料倉底部進入礦粉預熱系統，與來自一級還原流化床旋風分離器的還原乏氣混合完成預熱，分離出來的乏氣進入還原乏氣凈化系統進行洗滌脫水、脫Ｓ和脫ＣＯ２；預熱后溫度為６００－７００℃的鐵礦粉依次進入一級、二級和三級還原流化床，在逆向而上的還原氣體的作用下，實現流態化并發生還原反應；Ｃ、釩鈦磁鐵礦粉在三級還原流化床還原后還原度達到９０％以上，得到的直接還原鐵進入熱壓塊系統壓塊成型；Ｄ、熱壓塊的直接還原鐵輸送到電爐熔分系統，除去鈦渣、提取釩渣后，生產出合格鋼水。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳道洪，王其成，
申請(專利權)人：吳道洪，
類型：發明
國別省市：11