专利名称：一种用铁矿粉生产铁颗粒的方法
技术领域：
本发明属于煤基直接还原铁的技术领域，尤其是涉及一种用铁矿粉生产铁颗粒的方法。
背景技术：
用内配碳球团或团块直接还原法生产海绵铁(或称直接还原铁)，其特点是不用焦炭，而且反应速度快，但得到的还原产物海绵铁是金属铁和脉石的混合物，必须用其它高温熔炼炉(如电弧炉、感应炉或转炉)才能实现渣铁分离(汪琦著.铁矿含碳球团技术，北京冶金工业出版社，2005年1月)。ITmk3工艺用内配碳球团高温快速还原虽可以直接得到铁颗粒(I.Kobayashi et al..A newprocess to produced iron directly from fine ore and coal，I&M，Sept.200119～22)，但渣相碱度低、熔点低，铁颗粒与渣的分离比较困难，而且熔融的渣子对炉衬存在侵蚀。
发明内容
本发明的目的是提供一种渣铁分离容易、工艺简单、不侵蚀炉衬、对原料质量要求低、能耗低、生产成本低、环境友好的用铁矿粉、煤粉和消石灰生产铁颗粒的方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是按重量百分含量将60～85％的铁矿粉、8～18％的焦粉或煤粉、3～22％的消石灰、0～5％的萤石混匀；经造球或压块、干燥后，在1300℃～1450℃的高温炉内自还原，还原时间为15～60min；然后进行冷却、渣相自然粉化，通过筛分或磁选将铁颗粒与渣子分离。
所述的高温炉或为转底炉、或为隧道(炉)窑、或为台车式连续炉，加热方式或为燃气、或为燃煤、或为燃油加热。
其中，对原料的质量要求为铁矿粉为TFe＞45wt％，粒度＜0.1mm部分大于50wt％；煤粉或焦粉为固定碳≥75wt％，挥发份≤20wt％，粒度＜0.1mm部分大于50wt％；消石灰为CaO≥65wt％，SiO2＜5wt％，粒度＜0.1mm部分大于50wt％；萤石为CaF2≥75wt％，粒度＜0.1mm部分大于50wt％。
由于采用上述技术方案，本发明渣铁分离容易、工艺简单、不侵蚀炉衬、对原料质量要求低、能耗低、生产成本低、环境友好，铁的收得率达到90％以上，能去除原料中80％以上的硫和10％～40％的磷；铁颗粒尺寸主要分布在3～15mm之间。
图1为本发明所生产的铁颗粒形貌图具体实施方式
实施例1一种用铁矿粉生产铁颗粒的方法，其具体实施方式
为按重量百分含量将60～85％的铁矿粉、9～18％的煤粉、5～22％的消石灰混匀；经造球或压块、干燥后，在1300℃～1450℃的高温炉内快速自还原，还原时间为15～60min；再进行冷却、渣相自然粉化，然后通过筛分或磁选将铁颗粒与渣子分离。
高温炉为转底炉，加热方式为燃气。
其中，对原料的质量要求为铁矿粉为TFe＞45wt％，粒度＜0.1mm部分大于50wt％；煤粉为固定碳≥75wt％，挥发份≤20wt％，粒度＜0.1mm部分大于50wt％。
消石灰为CaO≥65wt％，SiO2＜5wt％，粒度＜0.1mm部分大于50wt％。
本实施例工艺简单、对原料质量要求低、能耗低、生产成本低、环境友好，铁的收得率可达到95％以上，能除去原料中85％以上的硫和15％～40％的磷；铁颗粒尺寸如图1所述，主要分布在3～15mm之间。
实施例2一种用铁矿粉生产铁颗粒的方法，其具体实施方式
为还原剂为焦粉，熔剂为消石灰和萤石。按重量百分含量将60～80％的铁矿粉、8～17％的焦粉、3～18％的消石灰、1～5％的萤石混匀；经造球或压块、干燥后，在1300℃～1430℃的高温炉内快速自还原，还原时间为15～60min；再进行冷却、渣相自然粉化，然后通过筛分或磁选将铁颗粒与渣子分离。
高温炉为隧道(炉)窑，加热方式为燃煤。
其中，对原料的质量要求为铁矿粉为TFe＞45wt％，粒度＜0.1mm部分大于50wt％；焦粉为固定碳≥75wt％，挥发分≤20wt％，粒度＜0.1mm部分大于50wt％；消石灰为CaO≥65wt％，SiO2＜5wt％，粒度＜0.1mm部分＞50wt％；萤石为CaF2≥75wt％，粒度＜0.1mm部分＞50wt％。
本实施例工艺简单、对原料的质量要求低、能耗低、生产成本低、环境友好，铁的收得率可达到95％以上，能除去原料中85％以上的硫和15％～40％的磷；铁颗粒尺寸如图1所述，主要分布在3～15mm之间。
权利要求
1.一种用铁矿粉生产铁颗粒的方法，其特征在于按重量百分含量将60～85％的铁矿粉、8～18％的焦粉或煤粉、3～22％的消石灰、0～5％的萤石混匀；经造球或压块、干燥后，在1300℃～1450℃的高温炉内自还原，还原时间为15～60min；然后进行冷却、渣相自然粉化，通过筛分或磁选将铁颗粒与渣子分离。
2.根据权利要求1所述的用铁矿粉生产铁颗粒的方法，其特征在于所述的铁矿粉为TFe＞45wt％，粒度＜0.1mm部分大于50wt％。
3.根据权利要求1所述的用铁矿粉生产铁颗粒的方法，其特征在于所述的煤粉或焦粉为固定碳≥75wt％，挥发份≤20wt％，粒度＜0.1mm部分大于50wt％。
4.根据权利要求1所述的用铁矿粉生产铁颗粒的方法，其特征在于所述的消石灰为CaO≥65wt％，SiO2＜5wt％，粒度＜0.1mm部分大于50wt％。
5.根据权利要求1所述的用铁矿粉生产铁颗粒的方法，其特征在于所述的萤石为CaF2≥75wt％，粒度＜0.1mm部分大于50wt％。
6.根据权利要求1所述的用铁矿粉生产铁颗粒的方法，其特征在于所述的高温炉或为转底炉、或为隧道窑、或为台车式连续炉，加热方式或为燃气、或为燃煤、或为燃油。
全文摘要
本发明是涉及一种用铁矿粉生产铁颗粒的方法。其技术方案是按重量百分含量将60～85％的铁矿粉、8～18％的焦粉或煤粉、3～22％的消石灰、0～5％的萤石混匀；经造球或压块、干燥后，在1300℃～1450℃的高温炉内自还原，还原时间为15～60min；然后进行冷却、渣相自然粉化，通过筛分或磁选将铁颗粒与渣子分离。本发明渣铁分离容易、工艺简单、不侵蚀炉衬、对原料质量要求低、能耗低、生产成本低，铁的收得率达到90％以上，能去除原料中80％以上的硫和10％～40％的磷；铁颗粒尺寸主要分布在3～15mm之间。
文档编号B22F9/20GK1903487SQ20061001995
公开日2007年1月31日 申请日期2006年8月10日 优先权日2006年8月10日
发明者薛正良, 张海峰 申请人:武汉科技大学