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矿产品系列
海绵铁

海绵铁

海绵铁又称直接还原铁(即DRI),是以优质赤铁矿石为原料,在回转窑、竖炉或其他反应器内,用固体或气体还原剂(煤、焦炭,天然气或氢气),使氧化铁磷或铁精矿球团在低于物料熔化温度的条件下进行低温还原,铁矿石未经熔化,仍保持矿石外形,由于还原失氧形成大量气孔,变成低碳多孔状的金属铁粒,呈细小铁核,形如海绵,孔隙率大,故称海绵铁。

产品型号:海绵铁
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产品介绍

一、海绵铁简介:

  海绵铁又称直接还原铁(即DRI),是以优质赤铁矿石为原料,在回转窑、竖炉或其他反应器内,用固体或气体还原剂(煤、焦炭,天然气或氢气),使氧化铁磷或铁精矿球团在低于物料熔化温度的条件下进行低温还原,铁矿石未经熔化,仍保持矿石外形,由于还原失氧形成大量气孔,变成低碳多孔状的金属铁粒,呈细小铁核,形如海绵,孔隙率大,故称海绵铁。

二、海绵铁生产流程:

  生产海绵铁的生产工艺方法很多,主要有4种。即:回窑法、竖炉法、竖罐法、带式机法。其化学成分非常稳定,而且杂质含量较少(海海绵铁滤料中氧化铁成分有95%以上的、85%左右以及75%左右的,则海绵铁滤料价格也相对有偏差)还原法,海绵铁滤料价格低廉,其性能可满足炼钢、铸造、钛合金等行业的要求。海绵铁制成方法:

  在工业上应用较多的有铁磷还原法、铁精矿粉还原法等,即将轧钢氧化铁磷或精矿粉经金属屑压块机压制成块后,装入焙烧管进窑焙烧,生产出了优质还原海绵铁。还原海绵铁经粗破中破后,再经过磁选,去除二氧化硅、硫化钙和游离碳等杂质。再次使用金属屑压块机压制海绵铁颗粒,使海绵铁颗粒成型并达到一定的堆积比重要求。

  1.铁磷还原法:轧钢氧化铁磷是钢材在加热炉中加热后在轧制过程中,其表面氧化层自行脱落而产生的。还原海绵铁除氧剂可采用热轧沸腾钢氧化铁磷作原料,因为沸腾钢氧化铁磷中的TFe、C、S、P化学成分含量,能满足还原海绵铁生产的技术要求,在还原海绵铁中好不要以高碳钢或合金钢氧化铁磷为原料。

  2.铁精矿粉还原法:磁铁矿的主要成分是Fe3O4经采用湿式球磨、湿式磁选、联合选矿工艺后产出的普通精矿粉,是生产还原海绵铁的优选原料。

        3.直接还原铁:通过精铁粉或氧化铁在炉内经低温还原形式的低碳多孔状物质,其化学成分稳定,杂质含量少,主要用作电炉炼钢的原料,也可作为转炉炼钢的冷却剂,如果经二次还原还可供粉末冶金用。

三、海绵铁技术参数:

名称

指标

名称

指标

活性铁

≥98%

容重

2.7-3.0g/cm3

抗压强度

1500N/T

比表面积

85g/cm3

抗腐指数

≤3.4

SiO2+AL2O3

≤5.5

S

≤0.03%

Cu

≤0.002%

SN

≤0.002%

Bi

≤0.002%

硬度

5—7

不均匀系数

k80≤1.8

空隙率

30-50%

含灰量

<0.5%

其它金属含量

不超过国家饮用水标准

粒径范围

1-3mm 3-5 mm 5-7 mm

   四、海绵铁的用途:

  1、水处理滤料:海绵铁滤料用于各种热水、低压蒸汽锅炉的补给水,热力管线补水,工业循环冷却水补水,油田注水等需要去除水中溶解氧的地方。海绵铁滤料是处理水中溶解氧的有效材料,能够快速高效的去除水中的溶解氧,以保护锅炉等金属设备的长期使用。

  海绵铁除氧原理:

  常温过滤式除氧属化学除氧,它采用专门生产的高活性海绵铁(直接还原铁)来去除水中溶解氧,海绵铁主要成分是铁,其疏松多孔的内部结构,提供的比表面积是普通铁屑的5-10万倍,可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应,对管道、锅炉很循环水溶解氧腐蚀经处理后,使溶解氧稳定在0.05mg/L以下,其反应式为:2Fe2+ + 2H2O + O2→2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+ 2H2O +O2→4Fe(OH)3 ↓,反应产物Fe(OH)2、Fe(OH)3为不易溶于水的絮状沉淀,当随着水流经其余的海绵铁颗粒时被拦截下来,只要用一定强度的反洗水流就可以冲洗干净(大约5分钟)。海绵铁的消耗量很低,根据处理水量与水质的不同,一般3-6个月补充一次即可。(经过除氧后的中增加了少量的铁离子,一般为0.2-0.5mg/L,对于热水锅炉来说仍符合国家规定的水质标准,但对于蒸汽锅炉或对给水Fe2+有严格要求的给水除氧来说,可以加装除铁装置,去除水中的Fe2+,本中心备有各种规格的离子交换除铁装置供用户选用。)作为水除氧剂的海绵铁是利用粒度在-200目以下的Fe3O4 粉末粘结在一起,粒度为2-5mm左右。因其还原过程发生置换反应,形成一定数量的空隙,还有粉末微粒粘结时的空隙,使得除氧剂孔隙极高,比表面积大,又因其为原生矿直接还原所得,相对纯净,所以活性极高,极与水中的氧发生反应生成Fe3O4,从而达到除氧目的。同时利用率也得到提高到90%以上。

  海绵铁滤料优点:用海绵铁除氧剂处理每立方米水仅消耗25g左右,真正做到了高质量、低成本运行。因不经软化的水易使除氧剂表面发生钝化,使其氧化减慢,而影响除氧效果,故应先软化再除氧。使用一段时间后,即可通过反冲洗排掉,使海绵铁滤料恢复到初始的除氧能力。海绵铁具有反洗频率低,抗压强度高,不粉化,不板结,比表面积大,活性高,再生效果好等优点。经过海绵铁过滤的水完全符合国家锅炉水质标准。

项目

指标

处理水量

4-50t/h

反洗强度

16-21L/m2

反洗间隔

24h

工作温度

5-80℃

除氧速度

15-18m/h

工作压力

0.15-0.5MPa

处理前溶氧含量

6-8mg/L

处理后溶氧含量

0.03-0.05mg/L

        2、海绵铁是直接还原炼铁的产物。所用原料为球团矿时称为金属化球团。主要用于电弧炉炼钢和直接还原炼铁-电炉炼钢的钢铁联合企业。

  海绵铁经冷却、破碎、磁选,可除去脉石或其他杂质(金属铁占全铁90%以上者,可直接用于炼钢;90%以下的,用于高炉或电炉炼铁)。海绵铁中含碳量为0.04%-0.3%,波动范围大。可以部分替钢部分替代钢铁料冶金钢,但是用量要适当,不可大量使用。

  海绵铁的特点是含碳低(<1%),并保存了矿石中的脉石。这些特性使其不宜大规模用于转炉炼钢,只适于代替废钢作为电炉炼钢的原料。海绵铁中硫、磷等有害杂质与有色金属含量低,有利于电炉冶炼优质钢种。含铁量超过97%以上也属于海绵铁,但应用于粉末冶金领域,其形状分块状和粉状(一次还原铁粉),如深加工还可做二次还原铁粉,其含铁量将达到99%以上。

  用海绵铁炼钢的主要优缺点是:①海绵铁比较纯净,不象废钢那样含有对钢质有害、而在冶炼过程中不能除去的元素,如铜、铅等。在电弧炉炼钢炉料中增大它的配比,可起净化作用,改善钢的质量。②可采用连续进料方法,炉料熔化快,操作平稳,缩短冶炼周期,提高产量。③大部或全部地使用海绵铁时,熔渣较多,且有氧化铁需要还原,比冶炼废钢时的能耗大。

  海绵铁铁炼钢的主要质量指标是:①SiO2含量,是决定炼钢渣量的主要因素。SiO2含量低,电炉能耗和耐火材料消耗也可降低。一般要求SiO2<2.5%。②金属化率(即含金属铁占全铁的百分率),在90%下时,电弧炉炼钢能耗将增大,收得率将降低,熔炼时间将延长。如高于95%时,将会增加生产海绵铁的能耗,并降低海绵铁的产量。一般控制在92%左右。③含碳量,可根据金属化率和冶炼的钢种调整。一般为0.5~2.0%。

五、使用海绵铁注意事项:

  经过除氧后的水中增加了少量的铁离子,一般为0.2 - 0.5mg/L,对于热水锅炉来说仍符合国家规定的水质标准,但对于蒸汽锅炉或对给水Fe2+有严格要求的给水除氧来说,可以加装除铁装置,去除水中的铁离子。

  注:采用海绵铁除氧器的技术特点:

  1、常温运行实现除氧,进水无需加热,克服了热力、真空除氧及加热耗能的缺点。

  2、可随时供水,无需除氧水箱,无需准备时间,提高了工作效率。

  3、占地、占空间小,安装简便,设备可低位布置,工艺简单,无过高的高度要求,消除了高位安装的不便。

        4、除氧效果稳定可靠,出水中溶解氧含量稳定≤0.05mg/L,符合低压锅炉水质标准。

六、海绵铁常用规格:0.5-1mm 1-2mm 2-3mm2-4mm3-6mm4-6mm5-8mm 6-8mm

七、海绵铁包装与储存:

  净重:25kg/袋(编织袋包装,内衬聚乙烯塑料薄膜)。

  储存过程中注意,防潮、防晒、防水,尽量避免包装破损,以免影响除氧效果。

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