CN105177195A - 一种直接用粉状含铁尘泥冶炼铁水工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直接用粉状含铁尘泥冶炼铁水工艺，通过粉状含铁尘泥喷入熔炉中，同时在熔炉中喷入还原剂和造渣熔剂；高温熔炉中，喷入的还原剂在高温条件下还原含铁尘泥，在熔炉出口煤气中回收尘泥中的ZnO；经过渣铁分离后，分离所得的铁水进入炼钢工艺；经过渣铁分离后的尘泥熔渣，置于调质补热炉中调质补热，可以用来生产水泥、矿棉或微晶玻璃等高附加值硅酸盐产品。本发明通过熔炉直接用粉状的含铁尘泥冶炼铁水，省去了尘泥造块工艺，获得的铁水用于炼钢工艺，获得的熔渣通过补热调质作为水泥、矿棉微晶玻璃等的原料，从而提高了含铁尘泥的综合利用效率，降低了含铁尘泥综合利用工艺能耗。

Description

一种直接用粉状含铁尘泥冶炼铁水工艺
技术领域
本发明涉及一种直接用粉状含铁尘泥冶炼铁水工艺，属于含铁尘泥综合利用领域。
现有技术
目前，含铁尘泥中，炼钢炼铁工艺产生的尘泥大多返回炼铁烧结工艺或冷压块返炼钢工艺使用，而氧化铝生产工艺中产生的尘泥则大多通过填埋、磁选或直接还原后磁选工艺综合利用。但由于炼钢炼铁工艺产生的尘泥含有ZnO和其它碱金属杂质，对炼钢、炼铁工艺带来很多负面效率，氧化铝生产工艺中产生的尘泥也因为填埋污染环境、磁选效率低，总体综合利用效率低。
也有将含铁尘泥造球或压块(压球)，经过转底炉、回转窑或隧道窑等工艺直接还原，除掉尘泥中的ZnO和其它碱金属杂质、并对所含的FeOx进行还原，在转底炉烟气中回收ZnO。将直接还原获得的DRI用于高炉炼铁或炼钢工艺中，但由于直接还原工艺去除杂质不充分，产出的DRI品质较低，对后续用于炼钢炼铁工艺也产生负面影响，所以在此工艺中含铁尘泥的综合利用也受到很大的限制。
故本发明提出的通过粉状含铁尘泥喷入(加入)熔炉中，同时在熔炉中喷入(加入)还原剂和造渣熔剂。在高温熔炉中，喷入的还原剂在高温条件下还原含铁尘泥，在熔炉出口煤气中回收尘泥中的ZnO。经过渣铁分离后，分离所得的铁水进入炼钢工艺，金属分离后的尘泥熔渣，经过补热调质，可以用来生产水泥、矿棉或微晶玻璃等高附加值硅酸盐产品。整个工艺，直接将含铁尘泥喷入(加入)熔炉中，将含铁尘泥全部综合利用，回收了尘泥中Zn、Fe等金属成分，含铁尘泥中的SiO2、Al2O3、CaO等组分也成为生产水泥、矿棉或微晶玻璃等高附加值硅酸盐产品的原料。从而提高了整个含铁尘泥综合利用效率，也提高了含铁尘泥综合利用的经济效益。有明显的节能环保优势。经专利和文献查询调研，相关领域无类似的技术发明。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的问题，提供一种直接用粉状含铁尘泥冶炼铁水工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种直接用粉状含铁尘泥冶炼铁水工艺，其步骤为：
1)通过粉状含铁尘泥喷入(加入)熔炉中，同时在熔炉中喷入(加入)还原剂和造渣熔剂；
2)高温熔炉中，喷入的还原剂在高温条件下还原含铁尘泥，在熔炉出口煤气中回收尘泥中的ZnO；还原生成的铁水进入下个步骤；
3)经过渣铁分离后，分离所得的铁水进入炼钢工艺；
4)经过渣铁分离后的尘泥熔渣，置于调质补热炉中调质补热，可以用来生产水泥、矿棉或微晶玻璃等高附加值硅酸盐产品。
其中，所述的粉状含铁尘泥包括以下重量百分比计的主要成分：
FeOx％为30-60％、C％为3-20％、ZnO％为0.2-20％、Al2O3％为2-15％、CaO％为5-20％；
所述的还原剂为选自煤粉、碎焦和兰炭中的一种，还原剂的用量为10-25％。
所述的高温熔炉大于1550℃。
所述的造渣溶剂为选自石灰和白云石中的一种或两种混合；用量为：10-20％。
本发明整个工艺中，直接将含铁尘泥喷入熔炉中，将含铁尘泥全部综合利用，回收了尘泥中Zn、Fe等金属成分，含铁尘泥中的SiO2、Al2O3、CaO等组分也成为生产水泥、矿棉或微晶玻璃等高附加值硅酸盐产品的原料。
本发明的有益效果为：
本发明通过熔炉直接用粉状的含铁尘泥冶炼铁水，省去了尘泥造块(造球)工艺，获得的铁水用于炼钢工艺，获得的熔渣通过补热调质作为水泥、矿棉微晶玻璃等的原料，从而提高了含铁尘泥的综合利用效率，降低了含铁尘泥综合利用工艺能耗。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。
实施例1-5采用以下工艺：
将含铁尘泥，与还原剂、熔剂，通过喷枪或溜槽加入到熔炉中，熔炉由电极加热或电极与燃气通过燃气烧嘴混合加热，在熔池中含铁尘泥发生还原，还原后铁水进入炼钢工艺，分离所得尘泥熔渣在调质补热炉中调质补热，可以用来生产水泥、矿棉或微晶玻璃等高附加值硅酸盐产品。在熔炉出口煤气中回收ZnO粉尘。
实施例1
钢铁生产过程产生的含铁尘泥，含铁尘泥中FeOx％为55％、C％为3％、ZnO％为0.7％、CaO％为12％，与还原剂、熔剂，通过喷枪加入到熔炉中，熔炉由电极加热，在熔池中含铁尘泥发生还原，还原后铁水进入炼钢工艺，分离所得尘泥熔渣，经过在调质补热炉中调质补热，可以用来生产水泥。在熔炉出口煤气中回收ZnO粉尘。
还原剂主要是煤粉，用量为：20％。造渣熔剂主要是石灰，用量为：15％。还原炉内温度为1550℃左右。调质补热的温度为1450℃左右。
实施例2
铝业Al2O3生产过程产生的含铁尘泥，含铁尘泥中FeOx％为40％、ZnO％为0.05％、CaO％为12％、SiO2％为8％，与还原剂、熔剂，通过喷枪加入到熔炉中，熔炉由电极加热，在熔池中含铁尘泥发生还原，还原后铁水进入炼钢工艺，分离所得尘泥熔渣，经过在调质补热炉中调质补热，可以用来生产水泥、矿棉或微晶玻璃等高附加值硅酸盐产品。在熔炉出口煤气中回收ZnO粉尘。
还原剂主要是碎焦，用量为：10％。造渣熔剂主要是石灰、白云石的二者混合物，用量为：15％。还原炉内温度为1550℃左右。调质补热的温度为1450℃左右。
实施例2与实施例1不同的是，实施例1中使用的是钢铁生产过程中产生的含铁尘泥，其中ZnO含量较高，实施例2使用的是Al2O3生产过程中产生的含铁尘泥，其中ZnO含量较低、FeOx含量也较低。
实施例3
钢铁生产过程产生的含铁尘泥1，含铁尘泥中FeOx％为55％、C％为3％、ZnO％为0.7％、CaO％为12％，与还原剂、熔剂，通过溜槽加入到熔炉中，熔炉由电极加热，在熔池中含铁尘泥发生还原，还原后铁水进入炼钢工艺，分离所得尘泥熔渣，经过在调质补热炉中调质补热，可以用来生产水泥、矿棉或微晶玻璃等高附加值硅酸盐产品。在熔炉出口煤气中回收ZnO粉尘。
还原剂主要是煤粉，用量为：15％。造渣熔剂是石灰，用量为：15％。还原炉内温度为1550℃左右。调质补热的温度为1450℃左右。
实施例3与实施例1不同的是，实施例1中含铁尘泥通过喷枪加入，实施例3中含铁尘泥通过溜槽加入。
实施例4
钢铁生产过程产生的含铁尘泥，含铁尘泥中FeOx％为55％、C％为3％、ZnO％为0.7％、CaO％为12％，与还原剂、熔剂，通过溜槽加入到熔炉中，熔炉由电极与燃气烧嘴混合加热，在熔池中含铁尘泥发生还原，还原后铁水进入炼钢工艺，分离所得尘泥熔渣，经过在调质补热炉中调质补热，可以用来生产水泥、矿棉或微晶玻璃等高附加值硅酸盐产品。在熔炉出口煤气中回收ZnO粉尘。
还原剂主要是兰炭，用量为：15％。造渣熔剂主要是石灰，用量为：15％。还原炉内温度为1550℃左右。调质补热的温度为1450℃左右。
实施例4与实施例1不同的是，实施例1中熔炉加热由电极加热，实施例4中熔炉由电极和燃气烧嘴混合加热。
实施例5
钢铁生产过程产生的含铁尘泥，含铁尘泥中FeOx％为55％、C％为3％、ZnO％为0.7％、CaO％为12％，与还原剂、熔剂，通过喷枪加入到熔炉中，熔炉由电极加热，在熔池中含铁尘泥发生还原，还原后铁水进入炼钢工艺，分离所得尘泥熔渣，经过在调质补热炉中调质补热，可以用来生产矿棉或微晶玻璃。在熔炉出口煤气中回收ZnO粉尘。
还原剂主要是煤粉，用量为：25％。造渣熔剂主要是白云石，用量为：15％。还原炉内温度为1550℃左右。调质补热的温度为1450℃左右。
实施例5与实施例1不同的是，实施例1中尘泥熔渣用于生产水泥，实施例5中尘泥熔渣用于生产矿棉或者微晶玻璃。

Claims (5)

1.一种直接用粉状含铁尘泥冶炼铁水工艺，其特征在于：其步骤为：
1)通过粉状含铁尘泥喷入(加入)熔炉中，同时在熔炉中喷入(加入)还原剂和造渣熔剂；
2)高温熔炉中，喷入的还原剂在高温条件下还原含铁尘泥，在熔炉出口煤气中回收尘泥中的ZnO；还原生成的铁水进入下个步骤；
3)经过渣铁分离后，分离所得的铁水进入炼钢工艺；
4)经过渣铁分离后的尘泥熔渣，置于调质补热炉中调质补热，可以用来生产水泥、矿棉或微晶玻璃等高附加值硅酸盐产品。
2.根据权利要求1所述的一种直接用粉状含铁尘泥冶炼铁水工艺，其特征在于：所述的粉状含铁尘泥包括以下重量百分比计的主要成分：FeOx％为30-60％、C％为3-20％、ZnO％为0.2-20％、Al2O3％为2-15％、CaO％为5-20％。
3.根据权利要求1所述的一种直接用粉状含铁尘泥冶炼铁水工艺，其特征在于：所述的还原剂为选自煤粉、碎焦和兰炭中的一种，还原剂的用量为10-25％。
4.根据权利要求1所述的一种直接用粉状含铁尘泥冶炼铁水工艺，其特征在于：所述的高温熔炉大于1550℃。
5.根据权利要求1所述的一种直接用粉状含铁尘泥冶炼铁水工艺，其特征在于：所述的造渣溶剂为选自石灰和白云石中的一种或两种混合；用量为：10-20％。
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