專利名稱：：一種生產(chǎn)直接還原鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體來(lái)說(shuō)涉及一種以農(nóng)作物的秸稈、果實(shí)，干果果殼，樹(shù)木的枝、葉、木屑，或它們的混合物為還原劑生產(chǎn)直接還原鐵的方法。
背景技術(shù)：
：熔融還原煉鐵是當(dāng)前鋼鐵生產(chǎn)的重要組成部分，其主要特點(diǎn)是用非焦煤作為一次性能源和還原劑，將氧化鐵在熔融狀態(tài)下還原，具有以煤代焦、流程短、對(duì)環(huán)境污染小，建設(shè)投資少，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，是被業(yè)內(nèi)廣泛看好的領(lǐng)域，各國(guó)的鋼鐵企業(yè)競(jìng)相進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)?，F(xiàn)有的熔融還原煉鐵的方法主要有COREX法(CN1010323B)、DIOS法(CN1035136A)、HISELT法(CN1037542A)。其中COREX法己經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)，其他兩種方法仍處于試驗(yàn)階段。COREX法的主要特點(diǎn)是氧化鐵球團(tuán)或塊礦作原料，采用預(yù)還原和終還原二步法，預(yù)還原在MIDREX爐中進(jìn)行，終還i在熔融氣化爐中完成。COREX法雖然取得了突破性的成功，但仍有其不足，如生產(chǎn)率低，煤耗、氧耗高，設(shè)備投資大，流程復(fù)雜等，與現(xiàn)有先進(jìn)的高爐煉鐵相比，仍缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。目前世界上各種煉鐵方法所使用的還原劑主要是焦炭、煤和天然氣。這些資源儲(chǔ)量雖然巨大，但也是有限的，屬于不可再生資源，隨著社會(huì)工業(yè)的發(fā)展，對(duì)以上資源的需求日益增大，資源也日趨緊張。焦炭、煤和天然氣的分布也很不均，給鋼鐵的冶煉增加了運(yùn)輸成本。同時(shí)焦炭、煤、天然氣這些原料的使用過(guò)程中將會(huì)向大氣中排放大量的溫室氣體，增加了溫室效應(yīng)。中國(guó)專利CN1766131A公開(kāi)一種生產(chǎn)直接還原鐵和純凈鐵的方法，該方法包括以下步驟將鐵精粉、.固體含碳原料分和脫硫劑加粘結(jié)劑擠壓成殼層結(jié)構(gòu)，將殼層結(jié)構(gòu)的外層用耐火材料包裹形成厚度大于l.Omm的耐火殼層，干燥后進(jìn)入爐窯加熱，最后去掉耐火層，即得直接還原鐵或純凈生鐵。該方法不用焦炭煉鐵，但仍需要使用煤(無(wú)煙煤和煙煤)作還原劑。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本方法提供一種生產(chǎn)直接還原鐵的方法，充分利用可再生能源作還原劑，節(jié)省能源，降低煉鐵生產(chǎn)成本，有利于廢物利用和環(huán)境保護(hù)。本發(fā)明提供的生產(chǎn)直接還原鐵的方法為，以精鐵礦粉為原料，將原料和還原劑按1:0.55.0的比例混合，加入粘接劑制成成型物，置入還原爐中，在700160(TC溫度下進(jìn)行還原生產(chǎn)直接還原鐵。所述還原劑為農(nóng)作物的秸稈、果實(shí)，干果果殼，樹(shù)木的枝、葉、木屑，或它們的混合物。所述農(nóng)作物的秸稈、果實(shí)，干果果殼，樹(shù)木的枝、葉、木屑，或它們的混合物在5030(TC進(jìn)行烘干脫水后制成的粉末，或在4001200'C溫度下隔絕空氣處理后制成粉末。所述還原爐為轉(zhuǎn)爐、電弧爐、平爐、等離子爐、電阻爐、感應(yīng)加熱爐或埋弧電弧爐。所述成型物為精鐵礦粉、還原劑和粘結(jié)劑混合后，壓制成球團(tuán)、圓柱體或塊狀體，中間帶透氣孔的柱狀體或塊狀體。所述成型物為包衣球團(tuán)，所述包衣球團(tuán)由球狀體、柱狀體、塊狀體外部包殼制成，所述包衣球團(tuán)的包殼為由石灰石、白云石、石灰或電石，或它們的混合物與粘結(jié)劑混合制成。所述粘結(jié)劑為瀝青、高粘重油、紙漿廢液、膨潤(rùn)土、硅溶膠、水玻璃、磷酸或氧化鋁。所述方法中還加入脫硫劑，所述脫硫劑為氧化鈣農(nóng)作物的秸稈、果實(shí)，干果果殼，樹(shù)木的枝、葉、木屑等經(jīng)過(guò)高溫處理后，其性質(zhì)接近活性炭，用作還原煉鐵的還原劑，活性高，還原速度塊，還原效果好，產(chǎn)品質(zhì)量好；用農(nóng)作物的秸稈、干果果殼、樹(shù)木的枝、葉、木屑作還原劑，可以使廢物得到很好的利用，減少不可再生能源的使用，有利于環(huán)保；另外由于上述物質(zhì)屬于農(nóng)業(yè)廢料，價(jià)格低，因此可以降低還原煉鐵的生產(chǎn)成本。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1將玉米秸稈放入烘干爐中，控制溫度200士2(TC，烘干10小時(shí)。然后用粉碎機(jī)粉碎成小于2cm的小段，再將小段磨成粒度小于2mm的粉末。將精鐵礦粉、玉米秸稈粉末、瀝青(粘結(jié)劑)、氧化鈣(脫硫劑)和水一起混合滾動(dòng)制成直徑為30mm的球狀體成型物。成型物組成比例為①精鐵礦粉(品位65%以上)②玉米秸稈粉末精鐵礦粉的120%③瀝青(粘結(jié)劑)精鐵礦粉重量的2%氧化鈣精鐵礦粉重量的5%⑤水適量將球狀體成型物置入烘干箱中烘干，然后放入還原爐中進(jìn)行還原2小時(shí)，控制還原爐溫度900110(TC，還原爐為平爐。將還原產(chǎn)品進(jìn)行分析結(jié)果見(jiàn)表1。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>結(jié)果表明產(chǎn)品質(zhì)量符合要求。實(shí)施例2將核桃殼、杏核殼、桃核殼置于爐中在隔絕空氣的情況下加熱10小時(shí)，控制溫度900士2(TC，制成炭化物質(zhì)，然后冷卻至常溫，磨成粉末。將精鐵礦粉、碳化物質(zhì)粉末、膨潤(rùn)土(粘結(jié)劑)、氧化鈣和少量的水在一起混合，壓制成長(zhǎng)40mm、直徑為25mm的圓柱體。圓柱體成型物的組分比例為①精鐵礦粉(品位64%以上)②碳化物質(zhì)粉末精鐵礦粉重量的80%③膨潤(rùn)土精鐵礦粉重量的2%氧化鈣精鐵礦粉重量的4%⑤水適量將圓柱體成型物置入烘干箱中烘干，然后放入還原爐中進(jìn)行加熱還原2小時(shí)，控制還原爐溫度950115(TC，還原爐為電阻爐。將還原產(chǎn)品進(jìn)行分析結(jié)果見(jiàn)表2。表2TFe%MF%e金屬化率％S%P%C%92.589.698.10.0130.04o細(xì)結(jié)果表明產(chǎn)品質(zhì)量符合要求。實(shí)施例3(1)將木屑置于爐中，在隔絕空氣的情況下加熱10小時(shí)，控制溫度900土20°C，制成炭化物質(zhì)，然后冷卻至常溫，磨成碳化物質(zhì)粉末。(2)將將精鐵礦粉、碳化物質(zhì)粉末按1:1比例混合，加入精鐵礦粉重量5%的氧化鈣、2%的膨潤(rùn)土和適量的水，滾制成25mm團(tuán)狀體。(3)將石灰石(碳酸鈣)研成粉末，以水玻璃為粘結(jié)劑，包在(2)所述的球狀體的外部制成包衣球團(tuán)。(4)將(3)所述的包衣球團(tuán)置于烘箱中烘干，然后放入電弧爐中進(jìn)行加熱還原3小時(shí)，控制電弧爐溫度15001600°C。(5)從電弧爐取出包衣球團(tuán)，冷卻至常溫，將外殼破碎，即得到還原鐵。對(duì)還原產(chǎn)品進(jìn)行分析，其結(jié)果見(jiàn)表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>結(jié)果表明產(chǎn)品質(zhì)量符合要求。權(quán)利要求1、一種生產(chǎn)直接還原鐵的方法，以精鐵礦粉為原料，將原料和還原劑按1∶0.5～5.0的比例混合，加入粘接劑制成成型物，置入還原爐中，在700～1600℃的溫度下進(jìn)行還原生產(chǎn)直接還原鐵，其特征是所述還原劑為農(nóng)作物的秸稈、果實(shí)，干果果殼，樹(shù)木的枝、葉、木屑，或它們的混合物。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)直接還原鐵的方法，其特征是所述的農(nóng)作物的秸稈、果實(shí)，干果果殼，樹(shù)木的枝、葉、木屑，或它們的混合物在50300'C溫度下進(jìn)行烘干脫水后制成粉末。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)直接還原鐵的方法，其特征是所述的農(nóng)作物的秸稈、果實(shí)，干果果殼，樹(shù)木的枝、葉、木屑，或它們的混合物在4001200。C溫度下隔絕空氣處理后制成粉末。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)直接還原鐵的方法，其特征是所述還原爐為轉(zhuǎn)爐、電弧爐、平爐、等離子爐、電阻爐、感應(yīng)加熱爐或埋弧電弧爐。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)直接還原鐵的方法，其特征是所述成型物為精鐵礦粉、還原劑和粘結(jié)劑混合后，壓制或滾制成球狀體、圓柱體或塊狀體，或中間帶透氣孔的柱狀體或塊狀體。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述生產(chǎn)直接還原鐵的方法，其特征是所述成型物為包衣球團(tuán)，所述包衣球團(tuán)由球狀體、柱狀體、塊狀體外部包殼制成，所述包衣球團(tuán)的包殼為由石灰石、白云石、石灰、電石，或它們的混合物與粘結(jié)劑混合制成。7、根據(jù)權(quán)利要求1或6所述生產(chǎn)直接還原鐵的方法，其特征是所述粘結(jié)劑為瀝青、高粘重油、紙漿廢液、膨潤(rùn)土、硅溶膠、水玻璃、磷酸或氧化鋁。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述生產(chǎn)直接還原鐵的方法，其特征是所述方法中還加入脫硫劑，所述脫硫劑為氧化鈣。全文摘要本發(fā)明提供一種生產(chǎn)直接還原鐵的方法，以精鐵礦粉為原料，將原料和還原劑按1∶0.5～5.0的比例混合，加入粘接劑制成成型物，置入還原爐中，在700～1600℃下還原生產(chǎn)直接還原鐵。所述還原劑為農(nóng)作物的秸稈、果實(shí)，干果果殼，樹(shù)木的枝、葉、木屑，或它們的混合物。所述農(nóng)作物的秸稈、果實(shí)，干果果殼，樹(shù)木的枝、葉、木屑，或它們的混合物在50-300℃下烘干脫水后制成的粉末，或在400～1200℃下隔絕空氣處理后制成粉末。上述物質(zhì)經(jīng)過(guò)高溫處理后，其性質(zhì)接近活性炭，用作還原煉鐵的還原劑，活性高、還原速度塊、還原效果好、產(chǎn)品質(zhì)量好；實(shí)施本發(fā)明可以減少不可再生能源的使用，有利于環(huán)保，生產(chǎn)成本低。文檔編號(hào)C21B13/00GK101597662SQ20091007458公開(kāi)日2009年12月9日申請(qǐng)日期2009年7月2日優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日發(fā)明者賈會(huì)平申請(qǐng)人:賈會(huì)平