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1、(10)申请公布号 CN 102296139 A (43)申请公布日 2011.12.28 CN 102296139 A *CN102296139A* (21)申请号 201110214272.8 (22)申请日 2011.07.28 C21B 11/08(2006.01) C21B 13/10(2006.01) (71)申请人 北京科技大学 地址 100083 北京市海淀区学院路 30 号北 科大科技处 (72)发明人 郭占成 邵剑华 唐惠庆 赵志龙 张奔 王其洪 林银河 (74)专利代理机构 北京东方汇众知识产权代理 事务所 ( 普通合伙 ) 11296 代理人 刘淑芬 (54) 发明名称。
2、 一种流态化还原铁矿粉时抑制粘结失流的方 法 (57) 摘要 本发明提供一种流态化还原铁矿粉时粘结 失流的抑制方法， 属于炼铁生产技术领域。通过 对小于 1mm 的铁矿粉表面喷洒或浸渍一定浓度 的 MgNO3溶液， 经流化床还原尾气干燥后， 再进入 流化床还原反应器。用 CO-H2作还原气， 气速为 0.1 0.6m/s， 在 500 900的温度范围内， 进 行流态化还原炼铁。采用此方法预处理后的铁矿 粉， 流化性能得到明显改善， 金属化率达到 90 时亦不发生失流。该方法不仅适用于粒度范围较 宽的铁矿粉， 还可满足相对较高的温度下还原， 而 且对还原气成分适应性强。 (51)Int.Cl.。
3、 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 CN 102296144 A1/1 页 2 1. 一种流态化还原铁矿粉时抑制粘结失流的方法， 其特征是 ： 先给铁矿粉颗粒喷洒 Mg(NO3)2溶液， 或用 Mg(NO3)2溶液浸泡铁矿粉颗粒表面， 然后用还原性高温煤气干燥铁矿 粉， 再进入还原流化床进行流态化还原。 2. 根据权利要求 1 所述流态化还原铁矿粉时抑制粘结失流的方法， 其特征是 ： 铁矿粉 粒度为 1mm 以下。 3. 根据权利要求 1 所述流态化还原铁矿粉时抑制粘结失流的方法， 其特征是 ： 喷洒或 浸渍的 Mg(NO3)2溶液。
4、的浓度为 30 70， 溶液喷洒量由下式计算 ： 式中 ： V 为喷洒溶液量， kg ； M 为矿石质量， kg ； C 为 Mg(NO3)2溶液的质量浓度。 4.根据权利要求1所述流态化还原铁矿粉时抑制粘结失流的方法， 其特征是 ： 用300 以上还原性高温煤气进行干燥预热喷洒溶液后的铁矿粉。 5. 根据权利要求 1 所述流态化还原铁矿粉时抑制粘结失流的方法， 其特征是 ： 进入流 化床还原反应器进行流态化还原的参数为 ： 流化气速为 0.1 0.6m/s， 流化床内还原温度 为 500 900。 权 利 要 求 书 CN 102296139 A CN 102296144 A1/2 页 3 。
5、一种流态化还原铁矿粉时抑制粘结失流的方法 技术领域 0001 本发明属于炼铁生产技术领域， 涉及一种用于流态化还原铁矿粉时抑制粘结失流 的方法。 技术背景 0002 采用流化床还原粉铁矿工艺可以直接使用粉矿炼铁， 勿需人工造块， 而且不依赖 日益短缺的焦煤资源， 已受到各钢铁企业高度关注。但该工艺面临的主要问题是还原过程 中出现矿粉颗粒粘结一起， 甚至失去流化状态， 导致无法正常生产。 0003 对于粒度小于 1mm 的铁矿粉在 500 900用 CO 或 H2或 CO-H2混合气还原， 气速 为 0.1 0.6m/s。仅仅还原 5 15min 即会发生粘结失流， 此时金属化率为 5 15。失。
6、 流后加大气速和搅拌也无法恢复正常流化。 0004 为了避免粘结发生， 一般采用 650以下的低温还原， 或提高流化气体的流速， 甚 至采用高速循环流化床。 但前者会减慢还原反应速率， 生产效率降低 ； 后者不仅会降低还原 气利用率， 还将增加气体动力成本。 这都使得粘结失流的抑制成本增加， 削弱了该工艺的优 势。因此低成本的粘结失流抑制方法一直是大家追求的目标， 希望找到能在相对较高的温 度和较低的气速条件下， 对粒度相对细小的矿粉颗粒流态化还原时， 减小粘结失流发生几 率的方法。 发明内容 0005 为了解决铁矿粉流态化还原过程的粘结失流问题， 本发明提供一种抑制失流发生 的简单可行方法。。
7、 该方法通对矿粉进行简单预处理， 即可满足相对较高的温度， 用相对较低 的气速还原粒度较小的铁矿粉， 而且对还原气成分要求不高， 适应性强。 0006 一种流态化还原铁矿粉时抑制粘结失流的方法， 其特征是 ： 先给铁矿粉颗粒喷洒 Mg(NO3)2溶液， 或用 Mg(NO3)2溶液浸泡铁矿粉颗粒表面， 然后用还原性高温煤气干燥铁矿 粉， 再进入还原流化床进行流态化还原。 铁矿粉粒度为1mm以下 ； 喷洒或浸渍的Mg(NO3)2溶 液的浓度为 30 70， 喷洒量以铁矿粉颗粒表面基本湿润为宜。还原性高温煤气干燥铁 矿粉的温度在 300以上。进入流化床还原反应器进行流态化还原的参数为 ： 流化气速为。
8、 0.1 0.6m/s， 流化床内还原温度为 500 900。 0007 溶液喷洒量由下式计算 ： 0008 0009 式中 ： V 为喷洒溶液量， kg ； M 为矿石质量， kg ； C 为 Mg(NO3)2溶液的质量浓度。 0010 由于采用上述技术方案， 铁矿粉颗粒流化性能得到明显改善， 特别是在 800 900相对较高的温度下都能维持长时间的流化状态， 金属化率可达到90以上。 该方法不 仅适用于粒度范围较宽的铁矿粉， 还可满足相对较高的温度下还原， 而且对还原气成分适 应性强。 说 明 书 CN 102296139 A CN 102296144 A2/2 页 4 0011 具体粘结。
9、失流抑制效果见实施例 1 4. 具体实施方式 0012 【实施例1】 ： 粒度为0.0740.11mm的国产铁精粉， 用Mg(NO3)2固体溶于水中配制 成浓度为 60的溶液。按每公斤矿粉 0.17L 溶液量均匀喷洒。通以 350的 30 CO-20 CO2-50 N2混合气对其干燥预热。此后加入流化床反应器进行流态化还原。流化气速为 0.20m/s， 流化床内还原温度为 800， 还原气为 70 CO 和 30 H2。还原时间 80min， 没有 发生粘结现象， 金属化率达到 91.3。 0013 【实施例2】 ： 粒度为0.0740.11mm的国产铁精粉， 用Mg(NO3)2固体溶于水中配。
10、制 成浓度为 60的溶液。按每公斤矿粉 0.17L 溶液量均匀喷洒。通以 350的 30 CO-20 CO2-50 N2混合气对其干燥预热。此后加入流化床反应器进行流态化还原。流化气速为 0.20m/s， 流化床内还原温度为 900， 还原气为 70 CO 和 30 H2。还原时间 70min， 没有 发生粘结现象， 金属化率达到 88.6。 0014 【实施例3】 ： 粒度为0.0740.11mm的国产铁精粉， 用Mg(NO3)2固体溶于水中配制 成浓度为 50的溶液。按每公斤矿粉 0.2L 溶液量进行浸泡。通以 350的 30 CO-20 CO2-50 N2混合气对其干燥预热。此后加入流化。
11、床反应器进行流态化还原。流化气速为 0.20m/s， 流化床内还原温度为 800， 还原气为 70 CO 和 30 H2。还原时间 80min， 没有 发生粘结现象， 金属化率达到 92.2。 0015 【实施例4】 ： 粒度为0.0740.11mm的巴西铁精粉， 用Mg(NO3)2固体溶于水中配制 成浓度为 60的溶液。按每公斤矿粉 0.17L 溶液量均匀喷洒。通以 350的 30 CO-20 CO2-50 N2混合气对其干燥预热。此后加入流化床反应器进行流态化还原。流化气速为 0.20m/s， 流化床内还原温度为 800， 还原气为 70 CO 和 30 H2。还原时间 40min， 没有 发生粘结现象， 金属化率达到 79.7。 说 明 书 CN 102296139 A 。