生铁水泥法

在回转窑内用固体碳高温还原处理高含硫铁矿石的非高炉炼铁方法

生铁水泥法(Cast iron cement process)也叫巴塞法，是一种在回转窑内用固体碳高温还原处理高含硫铁矿石的非高炉炼铁方法，也是最早的铁矿石熔触还原炼铁法，因其产品为生铁和水泥熟料故名生铁水泥法。

简介

发展简史

该法首先由L.P.Basset提出并研究成功，1931年首先在西班牙投入工业化生产，然后又在丹麦和法国等地得到应用。第二次世界大战期间，日本曾进行大规模试验，并改造几座水泥回转窑进行炼铁生产。1957年世界铁生产统计中，这种方法的产量为5万t，此后未见其他生产报道。1969年至1972年中国浙江省冶金研究所在浙江省肖山炼铁厂用∅1.9/1.4×26.5(m)回转窑，进行用黄铁矿烧渣作原料的炼铁试验，取得成功，并进行试生产。天津造纸厂也对该法进行试验和试生产。

设备与流程

回转窑生铁水泥的设备与流程，与干法水泥生产相似。(见图1)铁矿石和还原剂煤炭，与大量的脱硫熔剂石灰石，经干燥后，按炼铁及水泥熟料生产两工艺要求，进行配料与磨料，磨料细度要求达到负200目90%~95%，装入回转窑。物料在斜度为2%~5%的窑中，随窑体回转与燃烧热气流逆向运行。进行物料的预热、石灰石分解、氧化铁还原、海绵铁渗碳、造渣，以及水泥熟料的锻烧，最后渣铁分离，得到生铁和水泥熟料。熟料中含有少量尚未分离小铁粒，在水泥生产的熟料磨细后磁选分离。

工艺特点

传统的生铁水泥法的原料处理中，要求水泥生产固相反应均匀，较强调炉料的混合与磨料细度。为此，物料必须先经干燥，再混合与磨细，较细的粉状混合料在窑内，极易吹损，特别是还原剂，易发生炉料的偏析现象。在肖山炼铁厂的试验中，采用润式球磨机磨料，物料不经干燥。试验中还将磨细料做成综合含碳球团，有效地防止了物料的吹损与偏析，也充分利用了含碳球团的强化还原作用。在正常冶炼时，炉料在窑内运行6~8h，完成炼铁及水泥熟料生产的一系列过程。铁氧化物的还原，主要是以固体碳的直接还原方式完成。还原反应生成的CO气体，覆盖料层表面，防止料层上部空间强氧化性气氛对还原铁的再氧化。在铁大量还原的料层里，仍须有一定量固体炭，除供还原铁的渗碳，也防止铁的大量氧化口冶炼过程生成的铁水，在窑的卸料端前一定距离的出铁口放出。铁水硫、磷含量极低，碳含量较高。炉渣(熟料)在越过铁口前的挡料圈后，在窑内仍有一段锻烧过程。过程的最高温度为1450~1500℃。炉渣的合适碱度(CaO/SiO2)为3.2~3.5。当碱度过低时，炉渣脱硫能力变差，熔点降低，生成较多液相，易于粘结炉墙，或侵蚀炉衬。炉渣碱度过高时，熔点过高，其中有较多的游离CaO，使水泥质量降低。正常冶炼时的炉渣成分及其波动范围为：CaO60%~ 66%，SiO220%~25%，Al2O33%~6%，Fe2O32.5%~4.5%，这也是较好的水泥熟料的成分。

这种方法，由于液体铁水的冲刷，高温部分炉衬寿命很低。由于炉渣碱度很高，渣量较大，铁产量较低，生产规模难以扩大。

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