一种含铁尘泥回收利用方法
阅读说明：本技术 一种含铁尘泥回收利用方法 (Iron-containing dust and mud recycling method ) 是由 田文杰 郭秀键 罗宝龙 雍海泉 赵忠宇 程奇伯 于 2021-08-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种含铁尘泥回收利用方法,属于冶金领域。该回收利用方法通过还原焙烧炉将原料高温焙烧成金属化物料,然后将高温的金属化物料直接热压使其变成致密型块,减小比表面积,再将热压的型块熔入铁水,利用铁水的高温熔化金属铁,利用铁水中的残炭还原剩余的氧化铁,杂质随高炉渣除去。该方法无需进入高炉重新冶炼,即可达到回收铁素的目的。本发明有效地提高了还原焙烧料的利用率,最终以较短的处理流程,彻底解决了其回收利用的问题。(The invention relates to a method for recycling iron-containing dust and mud, and belongs to the field of metallurgy. The recycling method comprises the steps of roasting raw materials into a metalized material at a high temperature through a reduction roasting furnace, then directly hot-pressing the high-temperature metalized material to form a compact block, reducing the specific surface area, melting the hot-pressed block into molten iron, melting the metallic iron by utilizing the high temperature of the molten iron, reducing the residual iron oxide by utilizing the carbon residue in the molten iron, and removing impurities along with blast furnace slag. The method can achieve the aim of recovering the ferrite without entering a blast furnace for smelting again. The invention effectively improves the utilization rate of the reduction roasting material, and finally solves the problem of recycling the reduction roasting material by a shorter treatment process.)
技术领域
本发明属于冶金领域，具体涉及一种含铁尘泥回收利用方法。
背景技术
采用转底炉还原焙烧处理含铁尘泥过程中所产生的金属化物料的密度较低，只有1.4～1.8t/m3，且含有20％～25％的粉状料，无法全量进入炼铁利用。同时，该金属化物料由于密度小，孔隙多，容易氧化，导致加入铁水中时会因其密度小、传热慢而难以快速熔化，致使大量以渣的形式漂浮在表层随渣排出，形成资源浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种含铁物料回收利用方法，以解决采用转底炉还原焙烧处理含铁尘泥过程中所产生的金属化物料利用难的问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种含铁尘泥回收利用方法，依次包含以下步骤：
S1、将含铁尘泥进行配碳、混合、冷成型，后经还原焙烧炉还原并产出高温的金属化物料；
S2、采用热压成型方式直接将处于出料温度下的金属化物料压制成致密的型块、以减小其比表面积；
S3、热压后的型块直接加入高炉铁水沟或铁水罐中，高温的铁水将型块熔化以使型块中的金属铁浸入铁水，铁水中的碳将型块中的氧化铁还原为金属铁并进入铁水。
进一步，步骤S1中，含铁尘泥为钢铁冶炼过程中产生的转炉干法灰、OG泥、电炉灰、高炉瓦斯灰/泥中的一种或多种。
进一步，步骤S1中，含铁尘泥根据C/O＝1.0～1.1进行配碳。
进一步，步骤S1中，还原焙烧炉为转底炉，还原温度为1100℃～1300℃，产出的金属化物料的出料温度为1000℃～1100℃，粒度不大于50mm。
进一步，步骤S2中，在出料温度下，将物料送入成型机热压成型；型块的单块重量不低于500g，密度不小于4.5t/m3，比表面积为50cm2/kg～350cm2/kg。
进一步，步骤S2中，热压后的型块的温度为400℃～500℃。
进一步，步骤S3中，高炉铁水沟或铁水罐中，每吨铁水加入20kg～50kg的型块。
本发明的有益效果在于：
通过还原焙烧炉对含铁尘泥进行还原焙烧，使得含铁尘泥转变成高度金属化的物料。在出料高温下，将众多小球热压成致密的型块，大幅减小了比表面积，减轻了输送以及存储过程中的表面的氧化情况，使其保持了足够高的金属化率。较小的比表面积还可减少散热热损失，保持了物料的温度，从而提高了其导热系数。以便其能尽可能多的加入热铁水中。在保证型块密度和尺度有较好匹配性的前提下，还能确保在合理的时间完成热压型块的融化。
将热压后的型块直接加入高炉排出的铁水中(即铁水沟或铁水罐中)，利用铁水的高温熔化型块中的金属铁，同时，利用铁水中的残炭还原型块中剩余的氧化铁，而杂质则随高炉渣除去。该方法不仅解决了(因金属化物料密度小、孔隙多而导致的)输送存储过程中物料出现氧化以及物料在铁水中熔化速度慢的问题，还将还原焙烧出来的20％～25％的粉状金属物料与球团一起热压成了可利用的致密型块，有效地提高了还原焙烧料的利用率，最终以较短的处理流程，彻底解决了其回收利用的问题。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
一种含铁尘泥回收利用方法，依次包含以下步骤：
S1、对含铁尘泥，如钢铁冶炼过程中产生的转炉干法灰、OG泥、电炉灰、高炉瓦斯灰/泥等按C/O＝1.0～1.1进行配碳、混合、冷成型，后进入转底炉还原并产出高温的金属化物料；其中，转底炉的还原温度为1250℃，还原焙烧后，该金属化物料的出料温度为1000℃～1100℃，处于高温状态，金属化物料的粒度为40mm。
S2、采用冲压热成型方式，直接将高温(即出料温度1000℃～1100℃)的金属化物料压制成型块，型块为单块重量为25kg、密度为5t/m3、比表面积60cm2/kg的圆柱状，或者型块为单块重量为500g、密度为5t/m3、比表面积340cm2/kg的多边形。热压成型后的致密型块温度为400℃～500℃。
S3、在高炉正常出铁时，以每吨铁水加入30kg(热压)型块的比例、将热压型块均匀加入到高炉铁水沟中，利用铁水的温度将金属铁融化，利用铁水中的碳将氧化铁还原，进而实现金属元素的回收。具体的，在高炉放铁过程中，将型块加入到高炉铁水沟中，使型块浸在铁水中边流动边熔化，实现渣铁分离。
该回收利用方法的原理在于：
通过还原转底炉对含铁尘泥进行还原焙烧，使得含铁尘泥转变成高度金属化的物料，此时，金属化物料中的铁主要以金属铁形式存在，通过热压成型工艺可减小物料的比表面积，减轻了输送以及存储过程中的表面的氧化情况，使其保持了足够高的金属化率。较小的比表面积还可减少散热热损失，保持了物料的温度，从而提高了其导热系数。该方法可以将还原焙烧后产生的20％～25％的粉状金属料一起热压利用。将热压后的致密型块浸入铁水中，利用铁水的温度将金属铁熔化，利用铁水中的残炭将氧化铁还原，渣随高炉渣除去，因此该金属化物料无需再进入高炉重新冶炼即可实现渣铁分离，有效回收了铁资源。
以某钢厂还原转底炉为例，处理含铁尘泥25万t/a，可生产出热压型块16万t/a，热压型块规格为圆柱型φ200×150，冲压头压力150MPa，热压型块堆比重5t/m3，单块重量23kg。
按高炉每次出铁300t，加入热压型块12t，若热压型块中全铁占比为70％，熔化后90％进入铁水，则可一次回收金属铁12×70％×90％＝7.56t。
该回收利用方法先将金属化物料转变成致密的型块，解决了金属化物料因多孔导致的容易氧化的问题和熔化过程速度慢的问题，也将金属化物料中的20％～25％左右的金属粉与球团一起热压，从而提高了产品利用率；热压型块的金属铁利用铁水的温度熔化，氧化铁利用铁水的残炭还原，实现渣铁分离，无需再进入高炉重新冶炼，即可达到回收铁素的目的，彻底解决了其回收利用问题。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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