專利名稱：碳基還原劑的制作方法
技術領域：
本發明屬于鋼鐵冶金技術，特別涉及一種生產直接還原鐵用的碳 基還原劑。
背景技術：
近年來，由于節能環保的要求及焦碳資源的短缺和國家對鋼鐵產
能的宏觀限制，國家發改委取締和限制小高爐生產；又由于廢鋼資源 的社會性短缺及近年來由于鋼鐵產品朝小型輕量化、功能高級化、復 合化方向發展，鋼材中非金屬材料和有色金屬使用比例增加，致使廢 鋼質量不斷下降。廢鋼作為電爐鋼原料，由于其來源不同，化學成分 波動很大，而且很難掌握、控制，這給電爐煉鋼作業帶來了極大的困 難，使得電爐煉鋼和鑄造行業生產優質鋼越來越依賴直接還原鐵。國 家經貿委已將直接還原鐵(海綿鐵)技術列為"十一五"三大科技開發 項目之一；國家發改委在十一五最新產業目錄里將年生產能力15萬 噸以上的直接還原鐵項目列為鼓勵發展的項目予以支持，從而促使直 接還原鐵項目近期得到較快發展。
隧道窯罐裝法生產直接還原鐵具有工藝成熟可靠、投資少、見效 快、成本低、產品品位高且穩定、搡作簡單、設備運行穩定、能耗低、 對原料的要求不苛刻、規模靈活、利用系數高(一般在30%以上)等 優點，在國內屬成熟可靠使用最多的工藝。目前為止，由于企業規模 小、分布分散，雖然在生產方法上有較多的探索，但對直接還原機理、生產工藝、生產設備等方面的研究很少。
隧道窯罐裝法生產直接還原鐵釆用碳基還原劑。國內碳基還原劑
的配料方法主要有無煙煤配加30%的生石灰；焦碳粉配加20 30% 生石灰；煙煤或半煙煤配加20 30%生石灰幾種。顯而易見，主要是 利用煤或者焦碳中的[C]作為還原劑，利用CaO做為脫硫劑或者固硫 劑。存在的問題是反應時間長，生產效率低，金屬化率達到90%以上 所需的反應時間大于4 0小時。
發明內容
本發明的目的在于克服上述技術不足，提供一種生產直接還原 鐵用的反應時間短、生產效率高的碳基還原劑。
本發明解決技術問題釆用的技術方案是 一種碳基還原劑由以下 成分組成，按重量計無煙煤600 650份、生石灰150 200份、石灰 石100份、白云石100份；其中，無煙煤的固定碳^70%、含硫量小 于0.10%;生石灰的氧化鈣>90%、含硫量小于0.10%;石灰石的碳 酸4丐^50%、含硫量小于0.10%;白云石的碳酸鎂^60%、含硫量小于 0.10%。
無煙煤(英文名稱anthracite),俗稱白煤或紅煤。是煤化程度最 大的煤。無煙煤固定碳含量高，揮發分低，密度大，硬度大，燃點高， 燃燒時不冒煙，不結焦。 一般含碳量在90%以上，揮發物在10%以 下。無膠質層厚度。熱值約5000-5500千卡/公斤。無煙煤塊煤主要應 用是化肥(氣肥、合成氨)、陶瓷、鑄造鍛造等行業；無煙粉煤主要 應用在冶金行業用于高爐噴吹。
生石灰主要成份氧化鈣，分子式CaO。
石灰石主要成份碳酸鈣，分子式CaC03,分子量100.09.性質 白色粉末。無臭、無味。露置空氣中無變化，比重2.710。熔點1339 。C。幾乎不溶于水在含有銨鹽或三氧化二鐵的水中溶解，不溶于醇。 遇稀醋酸、稀鹽酸、稀硝酸發生泡沸，并溶解。加熱分解為氧化鈣和 二氧化碳。用途按粉碎細度的不同，工業上分為四種不同規格 單飛、雙飛、三飛、四飛，分別用于各工業部門。
白云石主要成份碳酸鈣和碳酸鎂，分子式為CaC03、 MgC03。 本發明的有益效果是使用本發明的碳基還原劑，應用于隧道窯 罐裝法生產直接還原鐵，可以縮短還原時間25~35%，提高生產效率 約30%以上。年產1.5萬噸的隧道窯應用新還原劑，產量可以達到2 萬噸以上。普通使用的無煙煤與30%生石灰配制的還原劑加入量約等 于被還原鐵礦粉或塊礦重量；使用本發明的碳基還原劑加入量按照鐵 礦粉或者鐵礦石重量的40 50%控制即可，可以節約還原劑用量50% 以上，降低生產成本。
具體實施例方式
實施例一 一種生產直接還原鐵用的碳基還原劑，由以下成分組 成，按重量計固定碳270%、含硫量小于0.10%的無煙煤600Kg、 氧化鈣^90%、含硫量小于0.10%的生石灰150Kg,氧化鉤^50%、含 硫量小于0.10%的石灰石1 OOKg,碳酸鎂> 60% 、含硫量小于0.10% 的白云石100Kg。
碳基還原劑的制備方法，它包括以下步驟a、首先取固定碳^70% 含硫量小于0.10。/。的無煙煤600Kg、氧化錦^90%、含硫量小于0.10% 的生石灰150Kg,氧化鈣^50%、含硫量小于0.10%的石灰石100Kg,碳酸鎂>60%、含硫量小于0.10%的白云石100Kg,分別進行初破；b、 將初破料分別粉碎至粒度為2.0mm; c、用攪拌機將粉碎粒度為《 2.0mm的物料混合均勻即可。
該還原劑的使用方法是將15Kg鐵礦粉或者塊礦石加入到反應罐 中，然后再加入還原劑6.0Kg，將反應罐放在臺車上送到隧道窯加熱， 控制反應溫度85(TC 118(TC,其結果還原時間為26小時，金屬化
率96%，脫硫率54%。
實施例二 一種直接生產還原鐵用的碳基還原料，由以下成分組 成，按重量計固定碳>70%含硫量小于0.10%的無煙煤650Kg、氧 化鈣>90%含硫量小于0.10%的生石灰200Kg,氧化鉤>50%含硫量 小于0.10%的石灰石100Kg，碳酸鎂>60%含硫量小于0.10%的白云 石100Kg。
碳基還原劑的制備方法首先取固定碳^70%含硫量小于0.10% 的無煙煤650Kg、氧化^^90%含硫量小于0.10%生石灰200Kg、氧化 鈣^50°/。含硫量小于0.10%石灰石100Kg，碳酸鎂>60%含硫量小于 0.10%白云石100Kg分別進行初破；b、將初破料分別粉碎至粒度為 S2.0mm; c、用攪拌機將粉碎粒度為《2.0mm的物料混合均勻即可。
該還原劑的使用方法是將15Kg鐵礦粉或者塊礦石加入到反應罐 中，然后再加入還原劑6.0Kg,將反應罐放在臺車上送到隧道窯加熱， 控制反應溫度850°C 1180°C,其結果還原時間為30小時，金屬化
權利要求
1、一種碳基還原劑由以下成分組成，按重量計無煙煤600～650份、生石灰150～200份、石灰石100份、白云石100份。
2、 根據權利要求1所述的碳基還原劑，其特征在于無煙煤的固 定碳^70%、含硫量小于0.10%;生石灰的氧化鈣^90%、含硫量小于 0.10%;石灰石的碳酸鉤^50%、含硫量小于0.10%;白云石的碳酸鎂 上60%、含硫量小于0.10%。
全文摘要
本發明屬于鋼鐵冶金技術，特別涉及一種生產直接還原鐵用的碳基還原劑，由以下成分組成，按重量計無煙煤600～650份、生石灰150～200份、石灰石100份、白云石100份，無煙煤的固定碳≥70％、含硫量小于0.10％；生石灰的氧化鈣≥90％、含硫量小于0.10％；石灰石的碳酸鈣≥50％、含硫量小于0.10％；白云石的碳酸鎂≥60％、含硫量小于0.10％，使用本發明的碳基還原劑，可以縮短還原時間25～35％，提高生產效率約30％以上，使用本發明的碳基還原劑加入量按照鐵礦粉或者鐵礦石重量的40～50％控制即可，可以節約還原劑用量50％以上，降低生產成本。
文檔編號C22B5/10GK101343692SQ20081001155
公開日2009年1月14日 申請日期2008年5月21日 優先權日2008年5月21日
發明者李裕華, 石秀華, 翔 高 申請人:阜新華維冶金新材料有限公司