DE-112021001552-B4 - Herstellungsverfahren für Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller

Abstract

Herstellungsverfahren für einen Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller, umfassend die folgenden Schritte: Schritt 1: Trocknen von Eisenerzpulver zum Reduzieren des Feuchtigkeitsgehalts; Schritt 2: Sieben des getrockneten Eisenerzpulvers und Verwenden von untermaßigem Eisenerzpulver als Rohstoff; Schritt 3: Gleichmäßiges Mischen von zerkleinerter Mischkohle mit dem untermaßigen Eisenerzpulver, um ein Mischmaterial zu bilden, wobei das Mischmaterial Folgendes in Masseprozent umfasst: 12-28 % des Eisenerzpulvers und 72-88 % der Mischkohle; Schritt 4: Laden des Mischmaterials in eine Vielzahl von Kohleverladewagen und Durchführen einer Pressung, dann gleichmäßiges Auftragen einer Schicht Kokspulver auf eine Fläche des Mischmaterials nach dem Laden und Pressen des Mischmaterials; Abdecken jedes Kohleverladewagens mit einem Deckel; Schritt 5: Bewegen der mit dem Mischmaterial beladenen Kohleverladewagen in einen Mikrowellen-Tunnelofen und Durchführen eines dynamischen Erwärmens des Mischmaterials durch Mikrowellen während des Bewegens der Kohleverladewagen; und Schritt 6: Wenn das Erwärmen des Mischmaterials abgeschlossen ist und das Mischmaterial den Mikrowellen-Tunnelofen verlässt, direktes Gießen des Mischmaterials in einen Materialbehälter und Kühlen, um einen Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller zu erhalten.

Inventors

• Yuming Wang
• Hui QIAN
• Xiaoming Mao
• Desheng Hu

Assignees

• BAOSHAN IRON & STEEL CO., LTD.

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20210528

Priority Date

20200529

Claims (9)

1. Herstellungsverfahren für einen Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller, umfassend die folgenden Schritte: Schritt 1: Trocknen von Eisenerzpulver zum Reduzieren des Feuchtigkeitsgehalts; Schritt 2: Sieben des getrockneten Eisenerzpulvers und Verwenden von untermaßigem Eisenerzpulver als Rohstoff; Schritt 3: Gleichmäßiges Mischen von zerkleinerter Mischkohle mit dem untermaßigen Eisenerzpulver, um ein Mischmaterial zu bilden, wobei das Mischmaterial Folgendes in Masseprozent umfasst: 12-28 % des Eisenerzpulvers und 72-88 % der Mischkohle; Schritt 4: Laden des Mischmaterials in eine Vielzahl von Kohleverladewagen und Durchführen einer Pressung, dann gleichmäßiges Auftragen einer Schicht Kokspulver auf eine Fläche des Mischmaterials nach dem Laden und Pressen des Mischmaterials; Abdecken jedes Kohleverladewagens mit einem Deckel; Schritt 5: Bewegen der mit dem Mischmaterial beladenen Kohleverladewagen in einen Mikrowellen-Tunnelofen und Durchführen eines dynamischen Erwärmens des Mischmaterials durch Mikrowellen während des Bewegens der Kohleverladewagen; und Schritt 6: Wenn das Erwärmen des Mischmaterials abgeschlossen ist und das Mischmaterial den Mikrowellen-Tunnelofen verlässt, direktes Gießen des Mischmaterials in einen Materialbehälter und Kühlen, um einen Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller zu erhalten.
2. Herstellungsverfahren für den Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller nach Anspruch 1 , wobei bei Schritt 1 das Eisenerzpulver Folgendes in Masseprozent umfasst: 0,4-0,5 % CaO, 61-66 % TFe, 0,4-0,5 % MgO und 4-5 % SiO 2 .
3. Herstellungsverfahren für den Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller nach Anspruch 1 , wobei bei Schritt 1 der Feuchtigkeitsgehalt des getrockneten Eisenerzpulvers weniger als 0,8 Masse-% beträgt.
4. Herstellungsverfahren für den Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller nach Anspruch 1 , wobei bei Schritt 2 das untermaßige Eisenerzpulver eine Partikelgröße von weniger als 0,12 mm aufweist.
5. Herstellungsverfahren für den Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller nach Anspruch 1 , wobei bei Schritt 3 die Mischkohle vor dem Zerkleinern eine Partikelgröße von weniger als 5 mm aufweist und die zerkleinerte Mischkohle eine Partikelgröße von weniger als 3 mm aufweist; wobei die Mischkohle einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen VM d von 18-21 Masse-% und einen Gehalt an Asche A d von 7-9 Masse-% aufweist; und die Mischkohle einen Fettkohleanteil von 15-20 Masse-% aufweist.
6. Herstellungsverfahren für den Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller nach Anspruch 1 , wobei bei Schritt 4 das gepresste Mischmaterial eine Schüttdichte von 800-1000 kg/m 3 aufweist.
7. Herstellungsverfahren für den Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller nach Anspruch 1 , wobei bei Schritt 5 der Mikrowellen-Tunnelofen einen Temperaturerhöhungsabschnitt und einen Temperaturhalteabschnitt umfasst; wobei der Mikrowellen-Tunnelofen eine Mikrowellenleistung von 6000-6250 kW und eine Frequenz von 915 MHz aufweist; wobei das Mischmaterial auf den Kohleverladewagen in dem Temperaturerhöhungsabschnitt mit einer Erwärmungsrate von 3-5 °C/min auf 700-780 °C erwärmt wird, dann Erwärmen mit einer Erwärmungsrate von 7 °C/min auf 1000 °C in dem Temperaturhalteabschnitt und Halten der Temperatur für 2-3 h auf 1000 °C.
8. Herstellungsverfahren für den Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller nach Anspruch 1 , wobei bei Schritt 5 die Oberseite jedes Kohleverladewagens mit einer Absaugvorrichtung zum Absaugen von Gas bereitgestellt ist, das aus der Pyrolyse von Kohle in dem Mischmaterial erzeugt wird.
9. Herstellungsverfahren für den Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller nach Anspruch 1 , wobei der Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller eine Druckfestigkeit von 3270-3340 N, einen Reaktivitäts-CRI von 39-44 % und eine Nachreaktionsfestigkeit CSR von 12-23 % aufweist.

Description

TECHNISCHER BEREICH Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für einen Hochofenmöller, insbesondere ein Herstellungsverfahren für einen Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller. ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK Der Hochofen-Konverter-Prozess ist ein Hauptprozess für die Stahlproduktion, bei dem die CO2-Emission und der Energieverbrauch der Hochofen-Eisenherstellung 80 % oder mehr bzw. 70 % oder mehr innerhalb des gesamten Prozesses ausmachen. Angesichts der immer ernsthafteren Situation bezüglich Umweltproblemen, wie etwa der Erderwärmung, werden die Eisen- und Stahlunternehmen lange Zeit unter enormem Druck stehen, die Kohlenstoffemissionen zu reduzieren, da CO2-Emissionen der Eisen- und Stahlindustrie 15 % oder mehr der gesamten CO2-Emissionen ausmachen. Gleichzeitig liegt die jährliche Kapazität der Eisenherstellung in China bei 800 Millionen Tonnen oder darüber, was höhere Anforderungen an Koks als notwendigen Rohstoff für die Eisenherstellung stellt. Angesichts des hohen Verbrauchs an Kokskohlevorkommen, die für die Koksproduktion erforderlich sind, werden die Kokskohlevorkommen, insbesondere die Vorkommen hochwertigen Kokses, allmählich erschöpft. Untersuchungen haben gezeigt, dass Eisen- und Alkalimetallverbindungen eine positive katalytische Wirkung auf die Koksvergasungsreaktion haben, welche die CO-Erzeugung im Hochofen fördern kann, wodurch diese die Reaktion von Koks und Erz im Hochofen fördern und als Rohstoff für die Raffination von hochreaktivem Koks dienen. Nach dem Prinzip der Betriebslinie Rist (die Betriebslinie Rist ist ein aus der Perspektive der Thermochemie erarbeitetes, stabiles Zustandsmodell auf Grundlage der Materialbilanz sowie der Wärmebilanz im Hochtemperaturbereich des gesamten Hochofens) kann hochreaktiver Koks die Temperatur im thermischen Reservebereich des Hochofens reduzieren und die Reduktionseffizienz des Ofenschachtes, die Nutzungsrate von Kohlegas und den Reduktionsgrad von Erz verbessern, wodurch das Koksverhältnis und die Produktionskosten des Hochofens reduziert werden. Derzeit werden die Produktionsverfahren von Ferrokoks im Stand der Technik alle durch Heißpressen erreicht. Der Heißpressprozess verbraucht nicht nur eine große Menge von Energie, sondern hat auch hohe Kontrollanforderungen und ist schwer zu steuern. Der Produktionsprozess ist lang und wird von Problemen, wie etwa Umweltverschmutzung, begleitet. Der Ferrokoks nach dem Heißpressen wird in einem Schachtofen verkohlt, was in die innere Erwärmungsverkohlung und die äußere Erwärmungsverkohlung aufgeteilt werden kann. Die äußere Erwärmungsverkohlung weist aufgrund ihres indirekten Wärmeübergangs einen geringen Wirkungsgrad und eine geringe Kapazität bei der Produktion auf, während die innere Erwärmungsverkohlung tendenziell einen Materialverlust durch Dissolution aufgrund von direktem Kontakt zwischen Gas und Materialien hervorruft, was zu einer schlechten Materialfestigkeit führt. Außerdem ist es schwierig, die Atmosphäre im Ofen während des Erwärmungsprozesses der Materialien zu kontrollieren. Die CN 1 07 034 356 A offenbart eine Mikrowellentunnelofen-Reduktionsvorrichtung und ein Verfahren zur Reduktion von raffiniertem Eisenerz unter Verwendung der Mikrowellentunnelofen-Reduktionsvorrichtung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Feines Eisenpulver, ein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel und ein Entschwefelungsmittel werden in einem Mischgerät gleichmäßig vermischt, anschließend wird ein Agglomerationsmittel hinzugefügt und zu Kugeln gepresst, die getrockneten gepressten Kugeln werden durch Mikrowellen erhitzt, um einer thermischen Reduktion mit Kohlenstoff unterzogen zu werden, nach dem Abkühlen in einem Inertgasspeichertank werden die gepressten Kugeln gemahlen und getrennt, und es wird ein magnetisches Konzentrat erhalten. Mit der Mikrowellen-Tunnelofen-Reduktionsvorrichtung und dem damit verbundenen Verfahren zur Reduktion von raffiniertem Eisenerz wird durch Mikrowellenerwärmung eine schnelle und effiziente Reduktion von raffiniertem Eisenerz erreicht. KURZDARSTELLUNG Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Herstellungsverfahren für einen Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller bereitzustellen. Der hochreaktive Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller mit guter Qualität und Leistungsfähigkeit wird mithilfe von Mischen eines Eisenerzpulvers mit einer Mischkohle für die Hochofen-Produktion hergestellt, was den Produktionsertrag erhöhen und die Emission und den Materialverbrauch im Hochofen reduzieren kann. Die vorliegende Erfindung wird wie folgt umgesetzt:ein Herstellungsverfahren für einen Kohlenstoff-Eisen-Verbundwerkstoff-Hochofenmöller, umfassend die folgenden Schritte:Schritt 1: Trocknen von Eisenerzpulver zum Reduzieren des Feuchtigkeitsgehalts;Schritt 2: Sieben des getrockneten Eisenerzpulvers und Verwenden von untermaßigem Eisenerzpulver als Rohstoff;Schritt 3: gleichmäßiges Mischen von zerkleinerter Mischkohle mit dem untermaßi