第３０卷第２期武汉科技大学学报（自然科学版）２００７年４月Ｊ．ｏｆＷｕｈａｎＵｎｉ．ｏｆＳｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｖ０１．３０，Ｎｏ．２Ａｐｒ．２００７内配煤团块直接还原法制备铁粒技术研究张海峰，薛正良，周继程，李小明，陈伟（武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室，湖北武汉，４３００８１）摘要：根据我国现阶段直接还原状况及国内能源的结构特点，提出利用含碳团块直接还原制备铁颗粒的技术思想；通过调整团矿的内配碳比、温度、碱度及添加剂配入量来优化渣铁的分离和提高铁粒质量，找到最佳的配比方案。铁的收得率达到９０％以上，铁粒中ｗ，。＞９６％，叫。＝０．０２％～０．０５％，Ｗ，＜４．０％；分离出的铁粒可直接作为电炉炼钢的优质原料。关键词：内配煤铁矿团块；直接还原；渣铁分离中图分类号：ＴＦ０３＋．１文献标志码：Ａ文章编号：１６７２—３０９０（２００７）０２—０１２５—０４随着我国钢铁工业的快速发展，电炉炼钢产量在不断增加，而作为电炉炼钢优质原料的直接还原铁的研发及生产却明显滞后。据国家冶金局统计，我国进口的直接还原铁量逐年上升。国外直接还原铁生产主要以气基的竖炉直接还原工艺为主［１］，而对于我国来讲，天然气的分布地域限制十分突出，虽然近年来我国天然气储量探明有了大幅增加，但是还不能满足我国工业和民用需求。昂贵的天然气价格使气基直接还原在我国没有发展空间，而我国的煤炭资源非常丰富［２］，因此发展煤基直接还原是符合我国国情的。煤基直接还原炼铁一直是国内外努力开发的方向之一，此方面研究在国内外已有很多实例，近年来转底炉煤基直接还原工艺发展较快，并已经走向商业化生产。但其产品主要是含有酸性脉石的海绵铁，如美国Ｍｉｄｒｅｘ公司与神户钢铁公司联合开发的Ｆａｓｔｍｅｔ［３１法和比利时Ｃｏｍｅｔ法；而日本神户钢铁公司提出第三代炼铁法——Ｉｔｍｋ３工艺［４］，能在较短时间快速还原，并实现酸性脉石与铁的分离，最终产品是不含脉石的铁粒。本文的工作主要研究用添加ＣａＯ的内配碳团块直接还原得到不含渣铁粒的技术。１实验研究方法试验所用的原料有铁精矿、作为还原剂的煤粉和作为熔剂的消石灰（其化学成分如表１），原料粒度为：铁精矿小于５６肚ｍ；煤粉小于６７扯ｍ；消石灰小于４４肛ｍ。煤粉的叫。为８６．０５％。表１原料化学成分（‰／％）１．１配料方案内配碳比用Ｃ—ｚ，／ｚ。表示，Ｃ一１表示团块中铁氧化物全部被直接还原成金属铁时所需消耗的固定碳量，实验时选择的Ｃ一１．０～１．３。内配消石灰的数量由渣相二元碱度Ｒ表示，在１．８～２．２之间。团块内分别加入适量的ＣａＦ。作为添加剂，按上述原则设计配料方案。团块的化学成分如表２所示。表２内配煤团块化学成分（慨／％）１．２还原实验方法各原料按照一定比例混合，加水润湿后用压样器制成０，，２０ｍｍ×２５ｍｍ的团块，经１２０℃下烘干至恒重，装入反应器皿中，放入氮气保护的碳管炉内通电使其快速升温。温度达到预定值时恒温１０ｍｉｎ。在这一温度范围内，团块发生渣相的固相反应、氧化铁还原及渗碳、金属铁的扩散迁移收稿日期：２００６—１０—１７作者简介：张海峰（１９８０），男，武汉科技大学硕士生．Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈｆｌ９８０１９８０＠ｓｉｎａ．ｔｏｍ通讯作者：薛正良（１９６２一）。男，武汉科技大学教授，博士生导师．Ｅｍａｉｌ：ｘｕｅｚｈｌ２００８＠ｓｏｈｕ．｛２０ｍ　万方数据

内配煤团块直接还原法制备铁粒技术研究