粒鐵法是指一種在迴轉窯內用固體碳中溫還原處里高矽酸難選貧鐵礦得到鐵的非高爐煉鐵方法，全稱克虜伯-雷恩迴轉窯還原粒鐵冶煉法，又稱作火法選礦法。
基本介紹
- 中文名：粒鐵法
- 外文名：Krupp-Renn process
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 別稱：火法選礦法
簡介,生產工藝與設備,工藝特點,
簡介
粒鐵法是指一種在迴轉窯內用固體碳中溫還原處里高矽酸難選貧鐵礦得到鐵的非高爐煉鐵方法，全稱克虜伯-雷恩迴轉窯還原粒鐵冶煉法，又稱作火法選礦法。直到20世紀60年代，粒鐵法仍被認為用於處里矽酸貧鐵礦，比用焙燒磁選法或機械濕選法更經濟。
生產工藝與設備
典型的粒鐵法生產流程如圖1。迴轉窯長為60m，外徑3.6m，窯斜度為2%~4%，高溫部分使用耐高溫及耐酸性渣侵蝕更強的耐火材料。為冶煉工藝需要，窯的兩端必須砌築擋料圈。
圖1鐵礦粉及低質煤炭等按一定比例配料、混勻，裝入迴轉窯，隨窯體迴轉向排料端運行，與逆向的燃燒產物進行物里、化學反應，逐步完成物料的乾燥、預熱，鐵礦石還原，造渣、粒鐵長大等過程，熔融狀產物自排料端排出後急冷，然後破碎，磁選分離，得到粒鐵與爐渣。
迴轉窯粒鐵法正常冶煉時，爐料在窯內運行6~8h，完成煉鐵的一系列物里化學過程。自裝料端至400℃區間，約占窯長的20%為預熱帶。從400℃至1100℃區間，約占窯總長的20%稱還原帶，物料在此主要進行碳氣化反應和鐵氧化物的還原過程。粒鐵冶煉中鐵氧化物的還原，主要以固體碳直接還原反應完成。還原生成的CO氣體，覆蓋料層表面，以防止料層上部空間強氧化性氣氛對還原鐵的再氧化。從卸料端向裝料端約占總窯長的20%的區域，稱為粒鐵帶，最高溫度為1250~1300℃。物料在粒鐵帶，已還原的海綿鐵隨溫度升高逐步滲碳、熔成鐵珠並相互碰撞長大，料層內的還原反應仍在進行。隨還原過程的減弱，為防止過度再氧化的發生，粒鐵帶爐渣中須有一定量的過剩碳。
工藝特點
粒鐵法雖可使用劣質燃料和能處里高矽貧鐵礦，但是，鐵礦石的還原性能與煤炭的反應性，對生產效率及熱消耗影響極大，處里每噸鐵礦的煤炭消耗為250~330kg。此外，爐渣的數量、成分、熔點、黏度等對過程的穩定進行也很重要。通常認為，粒鐵冶煉較適合的渣鐵比為0.6~0.8，爐渣黏度在100~200Pa·s最為有利，較適用的三元系爐渣成分範圍為SiO258%~65%、Al2O340%~23%、CaO15%~25%。顯然，這種成分與性能的爐渣，不利於硫、磷的去除，對爐襯也有嚴重侵蝕。
