微波加热钛精矿含碳球团制取初级富钛料的研究

基于微波加热的优点和钛精矿良好的吸波性能，提出了微波加热还原钛精矿含碳球团制取初级富钛料的工艺路线并进行了试验，发现微波还原的最佳工艺条件：还原时间为1．5h，还原温度为1100～1150℃，复合添加剂的用量为钛精矿的5％。试验得到了杂质酸溶性好的初级富钛料。     

钛精矿火法富集及直接还原方法的评价

简述了钛精矿火法富集工艺,对几种钛精矿富集及钛精矿直接还原的方法进行了比较,提出了对攀钢发展钛精矿富集技术的看法。     

攀钢开发出钛渣冶炼新技术

日前，攀钢“预还原钛精矿球团冶炼钛渣”项目完成工业试验，各项技术指标实现了突破，生产金属化球团2270．83t，钛渣1986．29t，球团金属化率平均达到63％，最高可达70％以上，吨渣冶炼电耗1987kwh，最低1864kwh，标志着攀钢形成了具有完全自主知识产权的预还原钛精矿球团冶炼钛渣技术。     

烧结钛精矿气基还原动力学研究

为揭示烧结钛精矿气基还原机理,在CO和N_2体积分数分别为30%和70%的还原气氛条件下,开展了烧结钛精矿等温气基还原试验研究,还原温度分别为800、900、1 000℃,对气基还原动力学进行了分析。结果表明:烧结钛精矿中铁氧化物还原度随还原温度和时间增加而增加,整体还原度偏低,还原度接近70%。烧结钛精矿在800～1 000℃气基还原大部分时间内(140 min)受界面化学反应控制,反应活化能为46.97 kJ/mol;反应后期(140 min)受扩散控制,反应活化能为99.27 kJ/mol。烧结钛精矿碳热还原过程物相转变历程为:Fe_2TiO_5→Fe_2TiO_4→FeTiO_3。相同还原时间,烧结钛精矿还原样品中金属铁粒尺寸随温度升高从4.46μm增至30.13μm。     

钛精矿预还原球团冶炼钛渣的电耗水平分析

采用攀枝花钛精矿冶炼钛渣,其吨渣电耗均高于国际先进冶炼技术的电耗,若对攀枝花钛精矿进行预还原处理后冶炼钛渣,其电耗得到大幅度的降低。根据已开展的工业试验基本数据,结合采用钛精矿、还原剂的主要成分,测算了不同金属化率钛精矿预还原球团的化学成分。在此基础上,通过热力学计算,测算了不同金属化率钛精矿预还原球团在室温和800℃热装入炉时冶炼钛渣的电耗。结果表明:钛精矿预还原是降低钛渣冶炼电耗的有效手段,以转底炉生产的60%金属化率球团代替粉矿入炉,吨渣电耗由2 800 kWh降为1 948.5 kWh,800℃热装条件下可进一步降至1 523.1 kWh,具有良好的应用前景。     

以转底炉技术利用钛资源的基础研究

提出了一种以转底炉煤基直接还原技术利用钛资源的新工艺及两个不同的方案。该工艺以攀枝花钒钛磁铁精矿或钛精矿粉、煤粉和少量添加剂组成的复合球团为原料,在高温加热条件下将含钛矿中的氧化铁还原为铁,经渣铁分离后获得生铁和富集了的钛渣。第一方案以钒钛磁铁精矿配20%钛精矿为原料,还原后渣铁自然分离,得到块铁和品位为50%左右的钛渣;第二方案以钛精矿为原料,还原后经破碎磁选分离得到粒铁和TiO2富集率为～75%的钛渣。对这两种方案均进行了初步试验,确定了合理的工艺条件。     

电炉冶炼钒钛磁铁矿的工艺研究

研究了电炉冶炼钛精矿的工艺，以及温度、配碳量、冶炼时间对钛精矿还原和ＴｉＯ２在渣中富集的影响。结果表明，配碳量不超过理论还原所需碳量的４％，采用钛精矿压块，选择高温、高碱度和适当的冶炼时间，能取得较好的冶炼效果，用ＴｉＯ２在渣中富集，渣中ＴｉＯ２可达７０％以上，有利于钛的综合利用。但由于渣量小，脱硫反应动力学差，脱硫效果不好。适当增加渣量，提高炉渣脱硫能力或与其它炉外脱硫手段相结合，电炉冶炼钛精矿     

钛精矿流态化预氧化氢还原试验研究

钛精矿流态化氢气还原生产高钛渣技术不仅原料选择范围广、能耗低,而且可实现清洁生产。在冷态试验基础上对钛精矿在高温下先氧化再还原试验进行了探索,研究了温度、还原时间、p(N2)/p(H2)和粒度对金属Fe还原率的影响。试验结果表明:800～950℃,随着还原温度的升高,Fe的金属化率有较明显的增加;在同一温度下,Fe的金属化率随时间延长先快速增加而后趋缓;随着粒径的减小,钛精矿的Fe还原率提高较明显;氢气的浓度对钛精矿还原影响至关重要,随着氢气浓度的增加,还原率有着明显的提高。     

攀枝花钛精矿预还原制备金属化球团技术研究

针对直接使用钛精矿冶炼钛渣存在的冶炼电耗高、钛渣产能低的问题,研究开发了攀枝花钛精矿"内配碳钛精矿压球—转底炉预还原"制备金属化球团新工艺。研究发现,影响金属化率的主要因素为:还原剂配比、还原温度、停留时间、冷却方式等。工业试验结果表明,球团金属化率达到70%,最高72.65%。SEM和物相分析表明:经碳热还原,钛精矿金属化后物相组成发生了明显的变化,由钛铁矿相转变为黑钛石、金属铁等物相。     

攀钢成功解决钛精矿球团制备技术难题

攀钢研究院经过6轮钛精矿预还原工业试验,攀钢项目组目前获得了平均抗压强度大于1100牛顿的钛精矿球团,创造了球团抗压历史最好水平。球团制备技术的突破,不仅为攀钢钛精矿预还原冶炼钛渣技术的开发铺平了道路,更有助于攀枝花钒钛磁铁矿资源综合利用的开展。据悉,按照攀钢集团有限公司战略规划,攀钢钛渣产业在“十二五”期间要发展壮大至年产36万吨。但由于攀枝花钛精矿冶炼钛渣存在炉渣严重泡沫化、     

镁质熔剂性球团回转窑结圈探析

为充分掌握熔剂性球团回转窑结圈行为,依托链篦机回转窑生产线,分别生产了碱度0.3和碱度1.0两种球团,对原料性能和生产过程进行分析,并对回转窑结圈物的宏观形貌、微观结构和成分组成进行分析。结果表明,生产碱度0.3的球团,回转窑结圈率低于碱度1.0的熔剂性球团,其结圈物结构较致密,结圈原因主要是由于堆积的粉末经过高温固结同时产生部分低熔点的液相。而碱度1.0的熔剂性球团结圈物强度较低,呈层片状结构,其结圈原因主要是由于焙烧温度相对较低,球团粉率较高,形成粉末堆积。     

铁精矿冷固球团矿煤基回转窑直接还原新工艺

铁精矿冷固球团矿煤基回转窑直接还原新工艺的关键技术包括复合粘结剂及相应的配套实用技术,提出了含复合粘结剂的生球强度界面作用力综合模型,冷固球团矿强度的粘结膜机理,含复合粘结剂的冷固球团矿催化还原体积反应机制及全窑高温快速还原热工制度。     

冷固结球团煤基直接还原新工艺及其应用

介绍了铁精矿冷因结球团煤基直接还原新工艺流程，分析影响球团产量和质量的主要因素，探讨了球团在回转窑中的直接还原机理和回转窑结圈的机理。     

防止回转窑结圈的措施及效果

沙钢链箅机-回转窑球团生产线自2006年投产以来,回转窑结圈现象时有发生,给生产带来了很大影响.在对回转窑结圈原因进行分析的基础上,通过改造精矿烘干系统、造球系统,提高生球质量,改造生球布料、筛分系统,优化热工制度等措施,有效地遏制了回转窑结圈.     

回转窑一步法直接还原铁生产的试验研究

以新疆磁铁精矿为原料,采用一步法直接还原,研究高强度、高还原性预热球团的制备及煤基直接还原的工艺.研究了实验室转鼓模拟回转窑装置中直接还原铁的生产工艺.讨论了配碳比、反应温度、反应时间等工艺参数对金属化率、脱硫率等回转窑直接还原铁的主要质量指标的影响,提出了本试验原料条件下,回转窑生产直接还原铁的最佳工艺参数.研究结果...     

涟钢活性石灰回转窑生产工艺设备的改进及效果

对涟钢日产能力300t的回转窑活性石灰生产工艺设备存在的问题进行了分析,并提出了改进措施,实施这些措施后取得了一定的效果,回转窑结圈周期延长,产量基本达到了设计能力。     

武钢乌龙泉矿石灰回转窑结圈形成的机理及防治措施

研究了武钢乌龙泉矿石灰回转窑结圈形成的原因和机理。研究认为,结圈主要是使用了不合适的煤粉,煤粉燃烧欠佳所致。结合结圈成因提出了防治措施。     

基于时序趋势特征的回转窑喂煤SVM分类方法

提出一种基于时序趋势特征的回转窑喂煤支持向量机（SVM）分类方法,根据回转窑多个热工数据之间的动态变化规律预测喂煤变化趋势,指导人工喂煤调节的操作。首先对回转窑热工数据进行预处理,将喂煤时间序列分段线性表示,并提取相应趋势特征,形成训练样本;然后采用粒子群（PSO）算法优化SVM参数,构建SVM分类器,进而对测试样本进行分类,实现对喂煤趋势的分类预测。通过采用现场数据进行对比分析,证明本文提出的喂煤趋势预测方法具有较高的预测准确率,提高了窑前控制的鲁棒性,模型达到了现场应用的水平。     

含硼矿粉制备球团矿的特点及应用方法

为了研究含硼矿粉在球团矿中的应用,通过系列试验对含硼铁矿粉在制备球团矿中的特点及应用方法进行研究。研究表明,硼铁精粉的微观颗粒形貌适宜成球,生球性能指标较高。由于硼铁精粉在550～700 ℃之间发生吸热反应,预热球抗压强度随着含硼铁精粉配比增加而降低,因此在使用链篦机—回转窑工艺生产球团矿时,需适当提高预热温度及延长预热时间,以减少由于预热球强度低而进入回转窑后易碎导致的回转窑结圈问题。含硼球团矿抗压强度随硼铁精粉配比增加而降低,需要根据硼铁精粉配加量选择合适的焙烧制度,以保证球团矿质量。含硼球团矿具有较为优良的冶金性能。     

DRI production using cold bonded carbon bearing pellets Part 2 – Rotary kiln process modelling

Abstract

A new cold bonding technology for producing coal bearing composite pellet was developed. Laboratory tests showed that the cold bonded pellet has enhanced mechanical strength, from which good quality DRI can be produced. Based on the laboratory test results, a rotary kiln process was designed for producing DRI. Because of the high metallisation rate of the pellets and the corresponding novel operation conditions, the proposed rotary kiln process has significantly higher energy efficiency than the SL/RN process, hence emitting less CO₂.