再利用含鐵副產品的方法和用于該方法的設備技術

本發明專利技術涉及一種用于再利用含鐵副產品的方法及用于其的設備，更具體地，本發明專利技術涉及一種用于再利用含鐵副產品的方法，該方法包括下述步驟：通過使含鐵副產品與按每100重量份的含鐵副產品計為5重量份至20重量份的碳混合而形成團塊，在800℃至1300℃下預還原團塊，以及將經預還原的團塊裝入電爐中；以及本發明專利技術涉及一種用于再利用含鐵副產品的設備，該設備包括還原爐和電爐，所述還原爐用于在800℃至1300℃下對通過使含鐵副產品與按每100重量份的含鐵副產品計為5重量份至20重量份的碳混合而形成的團塊進行預還原；經預還原的團塊被裝入電爐中。本發明專利技術可以通過使含鐵副產品如作為從電爐排出的在環境方面被管制的物質的電爐粉塵再循環來降低處理工業廢料的成本，并且可以同時通過將含鐵副產品再利用為用于電爐的原料而有助于降低鋼水生產的成本。此外，本發明專利技術可以替代燃燒設施的用于除去電爐的廢氣中所含的二英或一氧化碳的功能，由此導致額外的成本降低的效果。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本公開涉及用于再利用含鐵副產品的方法和配置為使用該方法的設備，并且更具 體地，本公開涉及用于通過使含鐵副產品與碳混合形成團塊、初步還原團塊、以及在電爐中 再利用經初步還原的團塊來再利用含鐵副產品的方法。
技術介紹
一直以來使用用于還原鐵礦石并且將經還原的鐵礦石用作電爐中的原料的技術。 鐵礦石還原方法的示例包括回轉爐法和米德蘭（Midrex)法，并且在此類方法中，通過向細 鐵礦石供應還原氣體來間接地還原鐵礦石。 在相關技術中，米德蘭法和回轉爐法廣泛地用于還原鐵礦石。在這些方法中，鐵礦 石供應至反應爐，并且還原氣體被注入反應爐以間接地還原鐵礦石，由此產生用作電爐中 的原料的直接還原鐵ORI)。 然而，如果通過例如米德蘭法或回轉爐法的方法來還原含鐵副產品，則可能會花 費相對較長的時間來獲得目標還原程度。此外，還原爐必須位于電爐附近以便將從還原爐 排出的處于600°C以上的溫度的還原鐵（Fe)供應至電爐而不發生能量損失。然而，根據車 間的布局，可能難以使還原爐位于電爐的一側附近，并且與僅使用電爐的方法相比，這種方 法可能需要大量設備和高成本。 同時，在近來的直接還原方法中，通過鐵礦石與碳之間的在處于特定溫度或更高 溫度的還原氣氛下的反應來還原其中含碳的鐵礦石。 盡管自電爐中產生的粉塵可能含有約40%T.Fe，但是由于粉塵還含有大量環境 污染物，因此粉塵通常被分類為工業廢料并且被廢棄。此外，盡管鐵制品中作為副產品產生 的氧化皮和金屬肩也含鐵（Fe)，但是氧化皮和金屬肩中的大部分T.Fe以鐵氧化物（FeO和 Fe203)的形式存在。因此，如果氧化皮和金屬肩以這樣的狀態被直接供應至電爐，那么氧化 皮和金屬肩將不會被還原成鐵（Fe)。術語"T.Fe"指的是全鐵。例如，當給定材料的全鐵 (T.Fe)據稱為40%時，這意味著給定材料的Fe含量按100重量份的給定材料計為40重量 份。 此外，含有鹵素的雜質如塑料或乙烯基可能少量地包含在廢鋼中并且導致二'^惡 英的形成。以這種方式產生的二p惡英在被加熱至900°C以上的溫度時可能會分解，但也可 能會在約250°C至約650°C的溫度下重新產生。因此，當氣體從電爐排出時，氣體被加熱至 900°C以上的溫度，并且當氣體的溫度在約250°C至約650°C的范圍內時，將氣體通過水快 速冷卻以縮短氣體的溫度處于該范圍內的時長，并因此使二@惡.英的形成最小化或防止二 英的形成。然而，該過程需要額外的設備。 因此，如果含鐵副產品如電爐中產生的作為工業廢料的粉塵以及從除了電爐之外 的設備如連鑄設備或熱軋設備中產生的氧化皮和金屬肩作為電爐中的原料而被再利用，那 么環境就可以得到保護，并且設備投資成本可得以降低。因此，本技術將有用地用于本公開 所涉及的領域。
技術實現思路
技術問題 本公開的一方面可以提供一種用于再利用含鐵副產品的方法。 本公開的一方面還可以提供一種用于再利用含鐵副產品的設備。 技術方案 根據本公開的一方面，用于再利用含鐵副產品的方法可以包括：通過使含鐵副產 品與按100重量份的含鐵副產品計為5重量份至20重量份的碳混合而形成團塊；在800°C 至1300°C的溫度范圍內初步還原團塊；以及將經初步還原的團塊供應至電爐。 含鐵副產品可以包括選自粉塵、氧化皮和金屬肩中的至少一者。 含鐵副產品可以包括40wt%至60wt%的量的粉塵、30wt%至50wt%的量的氧化 皮、以及5wt%至10wt%的量的金屬肩。 團塊可以具有10mm至50mm的平均直徑和3000kgf/cm3至6000kgf/cm3的表觀密 度，并且團塊中可以包括具有20kgf/cm3至100kgf/com3的壓縮強度的碳材料。 在團塊的初步還原中，溫度范圍可以通過電爐的廢氣的顯熱和由燃燒器提供的燃 燒熱得以保持。 該方法還可以包括通過在團塊的初步還原期間供應待燃燒的電爐廢氣來使廢氣 燃燒。 用來轉移團塊的流體可以是惰性氣體。 惰性氣體可以選自氮氣和氬氣。 經初步還原的團塊可以具有在10%至80%的范圍內的還原程度。 該方法還可以包括將碳粉供應至電爐以造成直接還原反應。 根據本公開的另一方面，用于再利用含鐵副產品的設備可以包括：還原爐，在還原 爐中，通過使含鐵副產品與按100重量份的含鐵副產品計為5重量份至20重量份的碳混合 而形成的團塊在800°C至1300°C的溫度范圍內被還原；和電爐，向電爐供應經初步還原的 團塊。 還原爐可以包括燃燒器。 該設備還可以包括廢料預熱爐。 有利效果 根據本公開內容，諸如作為被法律管制的環境污染物的電爐粉塵的含鐵副產品可 以被再利用以減少處置工業廢料所需的成本，并且這種含鐵副產品可以用作電爐中的原料 以減少鋼水的制造成本。此外，燃燒設備的用于除去電爐的廢氣中所含的二◎惡.英或一氧化 碳的功能可以被替代以額外地節省成本。【附圖說明】 圖1示出了根據本公開的示例性設備，該示例性設備包括還原爐和電爐并且配置 為再利用含鐵副產品。 圖2示出了根據本公開的另一示例性設備，該示例性設備包括還原爐和預熱爐并 且配置為再利用含鐵副產品。【具體實施方式】 現在將參照附圖詳細地描述本公開的實施方案。然而，本公開可以以多種不同形 式來例示并且不應被理解為局限于本文中所描述的特定實施方案。 本公開提供了一種用于再利用含鐵副產品的方法。詳細地，該方法包括：通過使含 鐵副產品與按100重量份的含鐵副產品計為5重量份至20重量份的碳混合而形成團塊；在 800°C至1300°C的溫度下初步還原團塊；以及將經初步還原的團塊供應至電爐。 在本公開中，含鐵副產品包括選自如下的至少一者：電爐中作為工業廢料產生的 粉塵、以及連鑄設備或熱軋設備中產生的氧化皮和金屬肩。含鐵副產品以包括通過將鐵 (Fe)與02化合而形成的FeO、Fe203和Fe304的形式存在。 更詳細地，含鐵副產品可以包括Owt%至100wt%的量的粉塵、Owt%至100wt%的 量的氧化皮、以及〇wt%至100wt%的量的金屬肩。優選地，含鐵副產品可以包括40wt%至 60wt%的量的粉塵、30wt%至50wt%的量的氧化皮、以及5wt%至10wt%的量的金屬肩。 在相關技術中，盡管這種粉塵含有約40%T.Fe，但是由于粉塵還含有大量環境污 染物，因此粉塵被分類為工業廢料并且被廢棄。此外，由于氧化皮和金屬肩中所含的大部分 T.Fe以鐵氧化物（FeO和Fe203)的形式存在，因此如果氧化皮和金屬肩被直接供應至電爐， 則氧化皮和金屬肩不會被還原成鐵（Fe)。因此，根據本公開內容，粉塵、氧化皮和金屬肩經 初步還原并且然后用作電爐中的原料。 優選地，與含鐵副產品混合的碳的量按100重量份的含鐵副產品計可以為5重量 份至20重量份并且更優選地為8重量份至15重量份。如果碳的量小于5重量份，那么與 鐵氧化物反應的碳的量可能不足，并且因而鐵氧化物可能不會被充分還原，而如果碳的量 大于20重量份，那么在碳用作還原劑之后可能仍剩余一些碳，并且因而電爐中的脫碳可能 需要更多時間和電力。 碳可以是碳粉，并且碳粉的平均粒徑可以優選地為5mm或更小。如果碳粉的平均 粒徑大于5_，則當通過使碳粉與含鐵副產品混合而形成團塊時，碳粉可能不會容易地與含 鐵畐 1J本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于再利用含鐵副產品的方法，所述方法包括：通過使含鐵副產品與基于100重量份的所述含鐵副產品計為5重量份至20重量份的碳混合而形成團塊；在800℃至1300℃的溫度范圍內初步還原所述團塊；以及將經初步還原的團塊供應至電爐。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李佰，崔秀鎬，申健，
申請(專利權)人：株式會社POSCO，
類型：發明
國別省市：韓國;KR