[01436403]一种抑制铁矿球团熔融还原过度黏结的涂层材料及其制备方法

① 课题来源与背景： 非煤焦熔融还原炼铁是现代冶金工业的前沿技术之一,其代表性工艺主要有COREX法、Finex法和HIsmelt法。国内外生产实践表明,COREX预还原竖炉内较强的还原势和炉料相互挤压所引发的炉料黏结极易导致炉内料柱透气性变差,炉料容易黏结成块或黏结在竖炉的炉墙上,累积到一定程度后则引起竖炉悬料,影响COREX还原煤气的利用和预还原竖炉的顺行,严重时甚至会堵塞竖炉,使还原煤气难以接受或无法排料而被迫清空竖炉。因此,COREX竖炉内含铁炉料的黏结一直是COREX工艺的一个重大难题。冶金工作者曾试图通过采用降低还原气体流速和还原温度等措施来缓解COREX法竖炉内炉料的黏结问题,但同时又带来气体利用率低和产品金属化率低等次生问题,并加重了熔融气化炉的负担。因此,研发一种能够有效抑制含铁球团熔融还原过度黏结的方法对COREX工艺的稳定生产和技术进步至关重要。 ② 技术原理及创造性与先进性 本发明的目的在于针对目前以COREX法为代表的熔融还原炼铁生产中铁矿球团易发生过度黏结问题,提供了一种抑制铁矿球团熔融还原过度黏结的涂层材料及其制备方法。通过使用本发明的涂层材料能够从源头有效避免熔融还原炼铁生产中铁矿球团的过度黏结,保证生产的顺行,显著提高生产效率。本发明的一种抑制铁矿球团熔融还原过度黏结的涂层材料由高熔点无机材料、废塑料、羧甲基纤维素钠、淀粉和木质素磺酸钙组成。通过在铁矿球团表面涂覆上述涂层材料可以有效抑制熔融还原生产过程中铁矿球团的过度黏结,同时能够保证铁矿球团与还原气氛的充分接触。其具体作用机理如下：涂层材料中的羧甲基纤维素钠及木质素磺酸钙在高温下产生助烧作用,从而促进高熔点无机材料在经氧化性焙烧的铁矿球团表面形成具有一定厚度和强度的外壳,该外壳可以有效阻止球团还原过程中铁连晶和氧化亚铁连晶生长出界,破坏球团之间发生黏结的基础条件,从而抑制熔融还原生产过程中铁矿球团的过度黏结。 ③ 技术成熟程度,适用范围和安全性： 本成果提供了一种既抑制球团间黏结又不降低金属化率的技术。在完成实验室研究基础上,进行了小规模工业试验。结果表明,该技术效果明显。 ④ 应用情况及存在的问题: 本成果旨在解决非煤焦熔融还原炼铁过程中球团间的黏结问题,而作为我国熔融还原炼铁工艺代表性工程的宝武钢铁COREX-3000已从上海搬迁至新疆,因此,成果尚未进入工业化应用。实际上,所有的含铁矿物球团在金属化过程中都存在粘结现象,从这个角度出发,本成果具有较为广泛的适用性。后期将加强成果宣传推广工作。