低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法与流程

1.本发明涉及铁矿还原技术领域，具体而言，涉及一种低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法。

背景技术：

2.铁是世界上发现最早，利用最广，用量也是最多的一种金属，其消耗量约占金属总消耗量的95％左右。铁矿石主要用于钢铁工业，冶炼含碳量不同的生铁(含碳量一般在2％以上)和钢(含碳量一般在2％以下)。我国可用铁矿资源紧缺，同时又是钢铁生产大国，所用铁矿80％靠进口。所以开发利用我国大量低品位难选冶铁矿，扩大资源利用率具有重要意义和必要性。
3.还原炉是炼铁的重要装置之一，对于目前所使用的还原炉在炼铁过程中会使用到大量的碳作为炼铁还原剂，炼铁后产生一氧化碳气体，产生的一氧化碳气体未被利用，使得还原剂中的碳未得到充分利用，极大的造成了碳资源的浪费。
4.综上所述，我们提出了低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法解决上述技术问题。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，其能够通过去掉炼焦工序，使用非焦直接还原铁工艺，本工艺流程短，设备简单，国内满足选择，易建易修。
6.本发明的实施例是这样实现的：
7.该褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法包括以下步骤：s1、选取难选褐铁矿原矿品位为tfe》＝25％，p《0.20％，s《0.20％的褐铁矿矿料、石灰粉和还原煤粉，在取用之前，使用铲车运送褐铁矿矿料到原矿矿石破碎机，原矿矿石破碎机将褐铁矿进行初步切割，随后使用铲车将从原矿矿石破碎机出料口处流出的褐铁矿矿石块投入到双级锤式粉碎机中，得到可以进行还原反应的褐铁矿矿石碎块；
8.s2、使用自动化配料系统进行配料，其中取重量百分比为65—80％的褐铁矿矿料，26—34％的还原煤粉，10—20％的石灰粉在罐体内均匀混合；自动化配料系统是一种用于工业生产上自动化的配料系统，通常是由带有自动配料算法软件的电脑作为其自动配料的控制系统，本发明实施中，使用带有自动配料的控制系统，可以节省人工成本，另自动化配料系统可同时控制多台秤，多种不同物料或控制输出操作具有直观、清楚、自动恢复功能；强大报表功能，能大量记录储存各类数据和制表打印；可靠性好；强大的报警提示功能，可以将废品率降到最低程度；配有线上自动监控软件，通过实时的在线监视器，随时监控生产的重要信息；
9.s3、罐体内的均匀混合后的混合料通过传送管进入到混料储料罐内，再经过自动装料机加入还原炉内，并使混合料在1150-1450度下还原30-100分钟，并将还原炉产生的一
氧化碳气体通入炉内在此燃烧；
10.s4、还原炉出炉卸料后破碎、粉碎、细磨、磁选后使还原铁粉和尾渣分离。
11.在本发明的一些实施例中，去掉了传统工艺中炼焦工序，同时将产生的一氧化碳气体通入炉内再次燃烧，提高了还原剂碳的利用率，缩短了原本的工艺流程，进而使得设备得到精简，使得炼钢整体的投入成本降低；另上述还原炉为转底炉、回转窑、隧道窑或滚道窑，上述还原炉的加热原料可用烟煤、重油、天然气、液化气、炼焦煤气高或高炉煤气。
12.在本发明的一些实施例中，s1步骤中的还原煤粉选用无烟煤，固定碳c》70％，灰分《21％，s《0.6％，水分《3％，p和s均小于0.05％。
13.还原剂与燃料圴用资原丰富的普通煤，完全不用紧缺昂贵的炼焦煤和焦炭，不与高炉争夺焦煤资原，节能降成本明显。
14.在本发明的一些实施例中，s1步骤中的还原煤粉选用干褐煤，固定碳c》60％，水分《3％。
15.在本发明的一些实施例中，向s2步骤中的罐体加入重量比为1—8％的氯化铁及碳酸钠添加剂。
16.在本发明的一些实施例中，向s2步骤中的罐体加入重量比为6—18％的白云石粉。
17.本实施例提供低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，包括主体还原炉，上述主体还原炉沿重力方向顺次设置有还原腔和加热腔，上述主体还原炉开设有分别与上述还原腔和上述加热腔相连通的第一开口和第二开口，上述主体还原炉设置有分别用于罩设上述第一开口和第二开口的第一端盖和第二端盖，上述主体还原炉设置有与上述加热腔相连通的供氧管，上述供氧管连接有氧气罐，上述主体还原炉设置有回收管，上述回收管一端与上述还原腔连通，另一端与上述加热腔连通。
18.还原腔内产生的一氧化碳可以通过回收管进入到加热腔内，作为燃料进行利用，其中还原腔接近封闭，利于防一氧化碳外漏和利于富集回收，还原室产生的一氧化碳气体95％以上返回燃烧室作燃料，入炉c得到充分利用。
19.在本发明的一些实施例中，上述回收管连通有集气罐，上述集气罐连通有流通管，上述流通管连通于上述加热腔。
20.集气罐的加设可以将暂时使用不完的一氧化碳进行收集再利用，便于后期的使用。
21.在本发明的一些实施例中，上述流通管、上述回收管均设置有阀门。
22.阀门的加设使得使用人员可以自行的控制一氧化碳的收集和使用，使得后续的处理更加灵活。
23.在本发明的一些实施例中，上述集气罐底部开设有排污口。
24.排污口的设置可以将液化水排出，另外，当人员后期进行集气罐清洗时，也可以使用排污口排放清洗用的污水。
25.在本发明的一些实施例中，上述集气罐外设置有中央处理器，上述集气罐环侧设置有与上述中央处理器电连接的一氧化碳传感器。
26.一氧化碳传感器会检测集气罐外侧一氧化碳的存在，当一氧化碳传感器有感应信号时，则表明集气罐外侧有一氧化碳气体，一氧化碳传感器会给中央处理器传输信号，中央处理器会反馈给人员，由人员进行后续的检修。
27.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
28.1)该低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法中相较原始工艺，去掉炼焦工序，使用非焦直接还原铁工艺，本工艺流程短，设备简单，国内满足选择，易建易修；
29.2)该低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法中，将还原炉拆分成还原腔和加热腔，同时加设回收管，回收管的加设使得还原腔内产生的一氧化碳可以进入到加热腔内，作为燃料进行利用，其中还原腔接近封闭，利于防一氧化碳外漏和利于富集回收，还原室产生的一氧化碳气体95％以上返回燃烧室作燃料，入炉c得到充分利用。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
31.图1为本发明实施例低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法的工艺流程图；
32.图2为本发明实施例低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法的结构示意图；
33.图3为本发明实施例低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法的部分结构示意图；
34.图4为本发明实施例低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法中集气罐的剖视图。
35.图标：1-主体还原炉，2-还原腔，3-加热腔，4-第一开口，5-第二开口，6-第一端盖，7-第二端盖，8-供氧管，9-氧气罐，10-回收管，11-集气罐，12-流通管，13-阀门，14-排污口，15-中央处理器，16-一氧化碳传感器。
具体实施方式
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
37.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
39.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和
简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
41.在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
42.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.实施例1
44.请参照图1，本实施例的目的在于提供低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，其能够通过去掉炼焦工序，使用非焦直接还原铁工艺，本工艺流程短，设备简单，国内满足选择，易建易修。
45.本技术实施例提供低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，s1、选取难选褐铁矿原矿品位为tfe》＝25％，p《0.20％，s《0.20％的褐铁矿矿料、石灰粉和还原煤粉，在取用之前，使用铲车运送褐铁矿矿料到原矿矿石破碎机，原矿矿石破碎机将褐铁矿进行初步切割，随后使用铲车将从原矿矿石破碎机出料口处流出的褐铁矿矿石块投入到双级锤式粉碎机中，得到可以进行还原反应的褐铁矿矿石碎块；
46.s2、使用自动化配料系统进行配料，其中取重量百分比为65—80％的褐铁矿矿料，26—34％的还原煤粉，10—20％的石灰粉在罐体内均匀混合；自动化配料系统是一种用于工业生产上自动化的配料系统，通常是由带有自动配料算法软件的电脑作为其自动配料的控制系统，本发明实施中，使用带有自动配料的控制系统，可以节省人工成本，另自动化配料系统可同时控制多台秤，多种不同物料或控制输出操作具有直观、清楚、自动恢复功能；强大报表功能，能大量记录储存各类数据和制表打印；可靠性好；强大的报警提示功能，可以将废品率降到最低程度；配有线上自动监控软件，通过实时的在线监视器，随时监控生产的重要信息；
47.s3、罐体内的均匀混合后的混合料通过传送管进入到混料储料罐内，再经过自动装料机加入还原炉内，并使混合料在1150-1450度下还原30-100分钟，并将还原炉产生的一氧化碳气体通入炉内在此燃烧；
48.s4、还原炉出炉卸料后破碎、粉碎、细磨、磁选后使还原铁粉和尾渣分离。
49.在本发明的一些实施例中，去掉了传统工艺中炼焦工序，同时将产生的一氧化碳气体通入炉内再次燃烧，提高了还原剂碳的利用率，缩短了原本的工艺流程，进而使得设备得到精简，使得炼钢整体的投入成本降低；另上述还原炉为转底炉、回转窑、隧道窑或滚道窑，上述还原炉的加热原料可用烟煤、重油、天然气、液化气、炼焦煤气高或高炉煤气。
50.在本发明的一些实施例中，s1步骤中的还原煤粉选用无烟煤，固定碳c》70％，灰分《21％，s《0.6％，水分《3％，p和s均小于0.05％。
51.在上述实施例中，还原剂与燃料圴用资原丰富的普通煤，完全不用紧缺昂贵的炼焦煤和焦炭，不与高炉争夺焦煤资原，节能降成本明显。
52.在本发明的一些实施例中，s1步骤中的还原煤粉选用干褐煤，固定碳c》60％，水分《3％。
53.在上述实施例中，选用的干褐煤中含p和s的含量约低约好，最高不要超过0.05％，另还原剂还可以是半焦煤粉(煤化工厂副产品，要求固定碳c》70％，灰分《21％，s《0.6％，水分《3％，p和s均小于0.05％)、焦末(焦厂副产品，杂质要求固定碳c》70％，灰分《21％，s《0.6％，水分《3％，p和s均小于0.05％)、人造桔杆炭(杂质要求固定碳c》70％，灰分《21％，s《0.6％，水分《3％，p和s均小于0.05％)或者煤矸石(杂质要求固定碳c》70％，灰分《21％，s《0.6％，水分《3％，p和s均小于0.05％)。
54.在本发明的一些实施例中，向s2步骤中的罐体加入重量比为1—8％的氯化铁及碳酸钠添加剂。
55.在本发明的一些实施例中，向s2步骤中的罐体加入重量比为6—18％的白云石粉。
56.实施例2
57.请参照图1-图4，本实施例提供低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，包括主体还原炉1，上述主体还原炉1沿重力方向顺次设置有还原腔2和加热腔3，上述主体还原炉1开设有分别与上述还原腔2和上述加热腔3相连通的第一开口4和第二开口5，上述主体还原炉1设置有分别用于罩设上述第一开口4和第二开口5的第一端盖6和第二端盖7，上述主体还原炉1设置有与上述加热腔3相连通的供氧管8，上述供氧管8连接有氧气罐9，上述主体还原炉1设置有回收管10，上述回收管10一端与上述还原腔2连通，另一端与上述加热腔3连通。
58.在上述实施例中，第一端盖6和第二端盖7均与主体还原炉1螺纹连接；在主体还原炉1中设置隔断板，隔断板将主体还原炉1分隔形成还原腔2和加热腔3，加热腔3用于给还原腔2加热，当需要对主体还原炉1中的还原腔2或者加热腔3进行原料添加时，打开对应的第一端盖6或者第二端盖7进行添加即可，还原腔2内产生的一氧化碳可以通过回收管10进入到加热腔3内，作为燃料进行利用，其中还原腔2接近封闭，利于防一氧化碳外漏和利于富集回收，还原室产生的一氧化碳气体95％以上返回燃烧室作燃料，入炉c得到充分利用。
59.在本发明的一些实施例中，上述回收管10连通有集气罐11，上述集气罐11连通有流通管12，上述流通管12连通于上述加热腔3。
60.在上述实施例中，集气罐11的加设可以将暂时使用不完的一氧化碳进行收集再利用，便于后期的使用。
61.在本发明的一些实施例中，上述流通管12、上述回收管10均设置有阀门13。
62.在上述实施例中，阀门13是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数(温度、压力和流量)的管路附件；阀门13的加设使得使用人员可以自行的控制一氧化碳的收集和使用，使得后续的处理更加灵活。
63.在本发明的一些实施例中，上述集气罐11底部开设有排污口14。
64.在上述实施例中，集气罐11底部设置有用于罩设所述排污口14的第三端盖，第三端盖与集气罐11底部螺纹连接；无烟煤含有2-3％的h2可增強还原环境和参与还原反应，这也使得在还原的过程中会有水汽产生，因为集气罐11内进行一氧化碳的收集，一氧化碳中
混杂一部分水汽，随着一氧化碳的存储和静置，水汽液化会变成水珠积存在集气罐11底部，排污口14的设置可以将液化水排出，另外，当人员后期进行集气罐11清洗时，也可以使用排污口14排放清洗用的污水。
65.在本发明的一些实施例中，上述集气罐11外设置有中央处理器15，上述集气罐11环侧设置有与上述中央处理器15电连接的一氧化碳传感器16。
66.在上述实施例中，中央处理器15作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元；一氧化碳传感器16属于化学传感器，化学传感器主要由两部分组成，传导或转换系统；一氧化碳传感器16会检测集气罐11外侧一氧化碳的存在，当一氧化碳传感器16有感应信号时，则表明集气罐11外侧有一氧化碳气体，一氧化碳传感器16会给中央处理器15传输信号，中央处理器15会反馈给人员，由人员进行后续的检修。
67.综上，本发明提供了低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，其至少具有以下有益效果：目前所使用的还原炉在炼铁过程中会使用到大量的碳作为炼铁还原剂，炼铁后产生一氧化碳气体，产生的一氧化碳气体未被利用，使得还原剂中的碳未得到充分利用，极大的造成了碳资源的浪费，本发明实施例中，去掉了传统工艺中炼焦工序，缩短了原本的工艺流程，进而使得设备得到精简，使得炼钢整体的投入成本降低；将原本的还原炉变成还原腔2和加热腔3，同时加设回收管10，回收管10的加设使得还原腔2内产生的一氧化碳可以进入到加热腔3内，作为燃料进行利用，其中还原腔2接近封闭，利于防一氧化碳外漏和利于富集回收，还原室产生的一氧化碳气体95％以上返回燃烧室作燃料，入炉c得到充分利用。
68.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、选取难选褐铁矿原矿品位为tfe>＝25％，p<0.20％，s<0.20％的褐铁矿矿料、石灰粉和还原煤粉；s2、取重量百分比为65—80％的褐铁矿矿料，26—34％的还原煤粉，10—20％的石灰粉在罐体内均匀混合；s3、罐体内的均匀混合后的混合料加入还原炉内，并使混合料在1150-1450度下还原30-100分钟，并将还原炉产生的一氧化碳气体通入炉内在此燃烧；s4、还原炉出炉卸料后破碎、粉碎、细磨、磁选后使还原铁粉和尾渣分离。2.根据权利要求1所述的低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，其特征在于，s1步骤中的还原煤粉选用无烟煤，固定碳c>70％，灰分<21％，s<0.6％，水分<3％，p和s均小于0.05％。3.根据权利要求1所述的低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，其特征在于，s1步骤中的还原煤粉选用干褐煤，固定碳c>60％，水分<3％。4.根据权利要求1所述的低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，其特征在于，向s2步骤中的罐体加入重量比为1—8％的氯化铁及碳酸钠添加剂。5.根据权利要求1所述的低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，其特征在于，向s2步骤中的罐体加入重量比为6—18％的白云石粉。6.根据权利要求1所述的低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，其特征在于，包括应用于权利要求1的s3步骤中的主体还原炉，所述主体还原炉沿重力方向顺次设置有还原腔和加热腔，所述主体还原炉开设有分别与所述还原腔和所述加热腔相连通的第一开口和第二开口，所述主体还原炉设置有分别用于罩设所述第一开口和第二开口的第一端盖和第二端盖，所述主体还原炉设置有与所述加热腔相连通的供氧管，所述供氧管连接有氧气罐，所述主体还原炉设置有回收管，所述回收管一端与所述还原腔连通，另一端与所述加热腔连通。7.根据权利要求6所述的低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，其特征在于，所述回收管连通有集气罐，所述集气罐连通有流通管，所述流通管连通于所述加热腔。8.根据权利要求7所述的低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，其特征在于，所述流通管、所述回收管均设置有阀门。9.根据权利要求8所述的低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，其特征在于，所述集气罐底部开设有排污口。10.根据权利要求9所述的低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，其特征在于，所述集气罐外设置有中央处理器，所述集气罐环侧设置有与所述中央处理器电连接的一氧化碳传感器。

技术总结

本发明提出了一种低品位难选治褐铁矿直产炼钢还原铁生产方法，涉及褐铁矿还原技术领域。该炼钢还原铁生产方法包括以下步骤：S1、选取难选褐铁矿原矿品位为TFe>＝25％，P<0.20％，S<0.20％的褐铁矿矿料、石灰粉和还原煤粉；S2、取重量百分比为65—80％的褐铁矿矿料，26—34％的还原煤粉，10—20％的石灰粉在罐体内均匀混合；S3、罐体内的均匀混合后的混合料加入还原炉内，并使混合料在1150-1450度下还原30-100分钟，并将还原炉产生的一氧化碳气体通入炉内在此燃烧；S4、还原炉出炉卸料后破碎、粉碎、细磨、磁选后使还原铁粉和尾渣分离。本实施例的炼钢还原铁生产方法，其能够通过去掉炼焦工序，使用非焦直接还原铁工艺，本工艺流程短，设备简单，国内满足选择，易建易修。修。修。