億洋專家向您介紹海綿鐵除氧劑的生產(chǎn)工藝和注意事項(xiàng)工作原理。
海綿鐵除氧劑基本概述：
直接還原鐵(DRI-Direct Reduced Iron)是精鐵粉或氧化鐵在爐內(nèi)經(jīng)低溫還原形式的低碳多孔狀物質(zhì)，其化學(xué)成分穩(wěn)定，雜質(zhì)含量少，主要用作電爐煉鋼的原料，也可作為轉(zhuǎn)爐煉鋼的冷卻劑，如果經(jīng)二次還原還可供粉末冶金用。
海綿鐵具體分析：
鋼材中非金屬材料和有色金屬使用比例增加，致使廢鋼質(zhì)量不斷下降。廢鋼作為電爐鋼原料，由于其來源不同，化學(xué)成分波動(dòng)很大，而且很難掌握、控制，這給電爐煉鋼作業(yè)帶來了極大的困難。如果用一定比例的直接還原鐵(30～50%)作為稀釋劑與廢鋼搭配不僅可增加鋼材的均勻性，還可以改善和提高鋼的物理性質(zhì)，從而達(dá)到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼的目的。因此，直接還原鐵不僅僅是優(yōu)質(zhì)廢鋼的替代物，還是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材必不可少的高級(jí)原料.近年來由于鋼鐵產(chǎn)品朝小型輕量化、功能高級(jí)化、復(fù)合化方向發(fā)展，故鋼材中非金屬材料和有色金屬使用比例增加，致使廢鋼質(zhì)量不斷下降。
根據(jù)國(guó)外報(bào)導(dǎo)，高功率電爐冶煉時(shí)，爐料搭配30—50%直接還原鐵，生產(chǎn)率提高10-25%，作業(yè)率提高25-30%。1996年2月26日我們?cè)诼谷熊堜搹S三噸電爐上試驗(yàn)表明，在爐料中搭配30—50%直接還原鐵，每噸爐料平均節(jié)約電能27%，節(jié)約煉鋼時(shí)間28%，耗氧量降低22%，鋼材物理性能明顯提高。就此，在電爐鋼爐料中搭配一定量直接還原鐵不僅可以提高電爐的生產(chǎn)能力，而且還能降低電耗和生產(chǎn)成本。
基本特點(diǎn)：
1、化學(xué)成分穩(wěn)定，有效稀釋鋼中殘余和夾雜金屬元素含量，改善鋼的質(zhì)量；
2、P、S有害元素含量低，可縮短精煉時(shí)間；
3、減少裝料次數(shù)、減少停電作業(yè)和熱損失，熔化速度快、電耗低、可提高效率、降低成本；
4、熔化期中，供電作業(yè)穩(wěn)定，允許大功率供電、口音低、煙塵少、工作環(huán)境好；
5、使用成本低廉，經(jīng)濟(jì)效益高。
生產(chǎn)工藝： 在工業(yè)上應(yīng)用較多的有鐵磷還原法，鐵精礦粉還原法等，即將軋鋼氧化鐵磷或精礦粉經(jīng)還原鐵壓塊機(jī)壓制成塊后，裝入焙燒管進(jìn)窯焙燒，生產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)還原鐵。
直接還原鐵經(jīng)粗破（將直接還原鐵錠破成塊狀）中破（將塊狀直接還原鐵破碎成0～15mm的顆粒狀）后，再經(jīng)過磁選，去除SiO2、、CaS和游離碳等雜質(zhì)。用戶可再次使用還原鐵壓塊機(jī)壓制直接還原鐵顆粒，使直接還原鐵顆粒成型并達(dá)到一定的堆比重g/cm3要求。直接還原鐵破碎顆粒直接影響壓塊物理特性（壓縮性、成型性、堆比重g/cm3）對(duì)特鋼生產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用。
1. 鐵磷還原法：軋鋼氧化鐵磷是鋼材在加熱爐中加熱后在軋制過程中，其表面氧化層自行脫落而產(chǎn)生的。還原海綿鐵可采用熱軋沸騰鋼氧化鐵磷作原料，因?yàn)榉序v鋼氧化鐵磷中的TFe、C、S、P化學(xué)成分含量，能滿足還原海綿鐵生產(chǎn)的技術(shù)要求，在還原海綿鐵中最好不要以高碳鋼或合金鋼氧化鐵磷為原料。
2. 鐵精礦粉還原法：磁鐵礦的主要成分是Fe3O4經(jīng)采用濕式球磨、濕式磁選、聯(lián)合選礦工藝后產(chǎn)出的普通精礦粉，是生產(chǎn)還原海綿鐵的優(yōu)選原料。
為了脫除固態(tài)還原劑中的硫配入石灰石粉通過爐中的化學(xué)反應(yīng)吸收還原劑中揮發(fā)的H2S以免滲入海綿鐵中，見下列反應(yīng)式：
CaCO3→CaO+CO2 CaO+H2S+C→CaS+H2+CO
氧化鐵在隧道窯中加熱被固體碳還原的過程是比較復(fù)雜的過程。爐料以預(yù)熱到還原、冷卻將產(chǎn)生一系列物理化學(xué)變化，隧道結(jié)構(gòu)和性能是影響海綿鐵產(chǎn)量、質(zhì)量的重要因素。但控制和調(diào)節(jié)有關(guān)工藝參數(shù)使?fàn)t內(nèi)整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡，從而達(dá)到還原目的。又是決定產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量的關(guān)鍵。
工藝流程： 直接還原鐵的生產(chǎn)工藝流程可分為如下五個(gè)工序：
一. 原料準(zhǔn)備及其烘干破碎工序： 將脫硫劑、還原劑兩種物料裝入定量料斗，定量料斗按兩種物料的重量比，通過輸送機(jī)將物料送到烘干室內(nèi)對(duì)兩物料進(jìn)行烘干、混合。烘干后的物料含水量小于3%，烘干后的物料，通過輸送機(jī)送到還原劑破碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，粉碎粒度為1.5mm以下。破碎后的物料，經(jīng)輸送機(jī)提升到高位料倉，然后再由輸送機(jī)送到儲(chǔ)存料倉。精礦粉由輸送機(jī)直接送入烘干機(jī)組進(jìn)行烘干，烘干后含水量小于3%，烘干后的精礦粉由輸送機(jī)送入高位料倉，然后再由輸送機(jī)送至儲(chǔ)存料倉。
二. 自動(dòng)裝料工序： 本工藝根據(jù)需要可生產(chǎn)桶狀、柱狀或瓦片狀直接還原鐵。裝料系統(tǒng)由料倉、定量管和裝料頭三部分組成，精礦粉和還原劑，經(jīng)過儲(chǔ)存料倉，將料卸到布料倉內(nèi)，再由裝料頭裝入每個(gè)還原坩堝，實(shí)現(xiàn)向坩堝布料。
三. 還原焙燒工序： 此工序在快速還原爐內(nèi)完成。適宜穩(wěn)定的爐溫和還原時(shí)間是決定直接還原鐵質(zhì)量的關(guān)鍵，此工序包括預(yù)熱、還原、冷卻三個(gè)階段。首先，載車經(jīng)過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將載車送入快速還原爐內(nèi)的預(yù)熱段，在此間，物料中的水分完全蒸發(fā)，脫硫劑分解，溫度升至還原溫度，進(jìn)入高溫還原段，在此間，氧化鐵被充分還原，形成單質(zhì)鐵，然后進(jìn)入冷卻段進(jìn)行冷卻，冷卻到200℃以下后出爐。
四. 自動(dòng)卸料工序： 物料出爐后在常溫中降到100℃～50℃后進(jìn)入卸料系統(tǒng)進(jìn)行卸料。粉灰通過風(fēng)力吸走，直接還原鐵通過抓鉗，從坩堝中取走，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸料。
五. 產(chǎn)品處理工序： 由該工序完成直接還原鐵磁選、破碎及鈍化處理----壓塊。卸完料的載車進(jìn)入裝料系統(tǒng)裝料。直接還原鐵經(jīng)過卸料裝置進(jìn)入中間料倉。中間料倉的直接還原鐵經(jīng)過輸送機(jī)輸送至直接還原鐵破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎后的直接還原鐵經(jīng)干磁選機(jī)進(jìn)行磁選，磁選后的直接還原鐵粉由輸送機(jī)輸送到HDYJ還原鐵壓塊機(jī)組進(jìn)行壓塊成形，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)入庫。
冷壓塊的實(shí)現(xiàn)有效地改善了直接還原鐵的抗氧化性能。降低了直接還原鐵的吸水性，縮小了體積，有利于直接還原鐵的長(zhǎng)期存儲(chǔ)和長(zhǎng)途運(yùn)輸，同時(shí)使用時(shí)也提高了鋼水的收得率，因此倍受煉鋼企業(yè)的歡迎，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中具有很強(qiáng)的生命力和競(jìng)爭(zhēng)力。
市場(chǎng)前景：
冶金工業(yè)調(diào)整要求優(yōu)化鋼材結(jié)構(gòu)，由注重規(guī)模與產(chǎn)量轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅刭|(zhì)量和效益，要提高鋼的質(zhì)量，如果原料仍以廢鋼為主，將是很困難的。這是因?yàn)閺U鋼中有害雜質(zhì)Sn、As、Cu等幾乎100%殘留鋼中。單純使用廢鋼提高煉鋼質(zhì)量將是非常困難的，而使用部分海綿鐵（直接還原鐵）就避免了這些問題，所以對(duì)冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和特種鋼，如石油套管、汽車用鋼、核電站用鋼、軍用鋼等配用海綿鐵（直接還原鐵）是非常重要的，也可以說生產(chǎn)特種鋼和優(yōu)質(zhì)鋼就必須配用海綿鐵（直接還原鐵）。
另外由于市場(chǎng)需求的發(fā)展，廢鋼需求量越來越大，廢鋼，特別是含雜質(zhì)較低的優(yōu)質(zhì)廢鋼缺口將日趨增大，相應(yīng)廢鋼價(jià)格日趨提高，促使直接還原鐵（海綿鐵）生產(chǎn)得到很大發(fā)展，海綿鐵（直接還原鐵），特別是海綿鐵（直接還原鐵）壓塊，市場(chǎng)前景將越來越好。
1.使用幫命長(zhǎng)、無毒、不污染環(huán)境，出水含氧量穩(wěn)定在0.05mg/L以下，完全符合國(guó)家低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB1576-2001）要求。
2. 常溫運(yùn)行，無需加熱，運(yùn)行成本低，克服了熱力除氧，真空除氧須加熱耗能的缺點(diǎn)。
3. 用量少，一般情況下除氧劑消耗量1噸水為10g。
4. 反洗頻率低，再生效果好。
5.可在常溫下實(shí)現(xiàn)除氧， 進(jìn)水無需加熱；
6.系統(tǒng)可隨時(shí)供水，可不需準(zhǔn)備時(shí)間，也可不需要除氧水箱；
7.除氧效果穩(wěn)定可靠，出水中溶解氧含量穩(wěn)定≤0.05mg/L，符合低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；
8.安裝無特殊要求，克服了熱力、真空除氧必須高位安裝的不便；
9.設(shè)備可低位布置， 工藝簡(jiǎn)單，無過高的高度要求。
