钒钛磁铁矿竖炉还原动力学初探

按未反应核心模型及理想置换型移动床气固反应原理,分别推导了单颗钒钛磁铁矿球团和还原竖炉内钒钛矿料粒的反应速度式。以多种文献报道的实验数据计算了钒钛矿球团还原过程的传质系数k_1、k、D_e。在竖炉还原的实际条件下,还原总速度受内扩散影响最大而与气膜扩散无关。对竖炉还原钒钛磁铁矿的主要动力学参数进行了讨论。     

含钒钛铁精矿氧化球团气基竖炉直接还原模拟试验

我国钒钛磁铁矿资源丰富,但综合利用难度大,现有工艺仍存在一些问题,工艺流程还有待完善和革新。气基竖炉直接还原-电炉熔分新工艺为钒钛磁铁矿资源清洁高效综合利用提供了新途径。以含钒钛的铁精矿为原料制备氧化球团,模拟气基竖炉直接还原条件,研究了还原气组分和温度对球团的还原进程、还原膨胀以及还原强度的影响。结果表明:以钒钛铁精矿为原料,配加1%膨润土,在1 250℃下焙烧20 min后,所制备氧化球团性能良好,具有较高的抗压强度。在恒定还原气组分(纯H2、H2/CO=2.5、H2/CO=1、H2/CO=0.4和纯CO)和温度(850、900、950和1 000℃)下,钒钛铁精矿球团还原速率快、还原膨胀率小(<20%),可满足气基竖炉直接还原工艺要求。煤制气-气基竖炉直接还原凭借其能耗小、环境友好、单机产能大、产品质量好等优点,将在钒钛磁铁矿资源高效清洁综合利用领域得到发展。     

钒钛磁铁矿气基竖炉直接还原试验研究

针对钒钛磁铁矿的特点及利用难点,研究了钒钛磁铁矿气基还原过程及其影响因素,讨论了还原温度、还原时间、还原气氛和气体流量对钒钛磁铁矿还原率和金属化率的影响。试验结果表明,钒钛磁铁矿试样在还原温度为1 000℃,还原时间为2 h,还原气氛为21%CO+55%H2+24%N2,还原气体流量为13.26 L/min的条件下,可得到还原率为96.72%,金属化率为92.05%的良好结果。采用气基竖炉直接还原工艺流程,能够将钒钛磁铁矿中的铁氧化物还原为金属铁,实现铁的高效富集。     

钛磁铁矿竖炉预还原-电炉炼铁流程初探

本文回顾了钛磁铁矿竖炉直接还原的试验研究情况。论述了钛磁铁矿球团的还原特点,即由于其物质组成和结构的特殊性,要求还原气具有高还原势和高还原温度。竖炉预还原工艺可以大幅度降低对气体成分和温度的要求,使流程容易实现工业化。对竖炉预还原-电炉炼铁流程的主要工序作了说明。本流程能很好地适应川西地区的能源资源特点,可以大幅度提高钒钛磁铁矿的综合利用水平,是值得进一步开发的重要的新流程。     

钒钛专利

正专利名称:气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺专利申请号:201310216599.8专利公开号:CN103255255A申请日:2013-06-03公开日:2013-08-21申请人:中冶赛迪工程技术股份有限公司本发明公开了一种气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺,包括以下步骤:a.制成品球团;b.将成品钒钛矿球团作为原料装入直接还原竖炉内,并向竖炉内通入还原气,还原球团矿得到热态直接还原铁;c.将热态直接还原铁热送至熔分电炉     

竖炉直接还原过程中还原气最小需要量的计算方法和应用

还原气需要量是评价竖炉直接还原工艺和炉型的主要技术经济指标。本文根据热力学的一般规律计算了竖炉直接还原过程中还原气的最小需要量(即理论需要量)。米式(Midrex)竖炉还原气需要量设计指标为1800～1850米~3/吨海绵铁,是理论计算量(1650米~3/吨海绵铁)的1.09～1.12倍,很相近,有的竖炉则需要2500～3000米~3/吨海绵铁。还原气需要量的不同主要取决于还原工艺条件和还原气组成。关于还原气的氧化度——     

钒钛球团矿的还原数学模型

研究了氧化球团矿还原速度的数学模式,用氢还原时,建立了钒钛磁铁矿型球团矿还原速度的数学模型,计算了有关参数。对球团矿竖炉还原工艺,用DJS-6型电子计算机进行了计算。     

钒钛磁铁矿直接还原技术研究进展

钒钛磁铁矿是一种含钒、钛、铁和其它有价元素如钪、铬、钴、铜、镍等多种元素共生的复合矿,因而具有很高的利用价值,目前主要采用高炉-转炉法冶炼钒钛磁铁矿,但该流程存在着诸多弊端,基于此背景,本文绍当前几种典型直接还原技术,将先提铁的工艺分为:直接还原-电炉法和直接还原-磁选法,将先提机的工艺分为钒钛磁铁矿精矿钠化焙烧-水浸提钒和钒钛磁铁矿精矿钙化焙烧-酸浸提钒。综述了当前几种典型直接还原技术的研究现状,为今后钒钛磁铁矿资源综合利用提供参考。同时,通过对比和分析不同直接还原技术的应用现状和特点,发现竖炉-电炉法具有良好的应用前景,是未来钒钛磁铁矿资源综合利用的发展方向。     

钒钛磁铁矿综合利用现状及工业化发展方向

对钒钛磁铁矿综合利用的工艺进行简单探讨,钒钛磁铁矿综合利用的关键就是对钒钛磁铁精矿中钛的回收利用,提高钛的回收率。而钒钛磁铁精矿综合利用工艺中只有高炉法和预还原-电炉法实现了工业化应用,其他方法因为这样那样的缺点而没有实现工业化应用,通过对比,认为气基竖炉预还原-电炉深还原是综合利用钒钛磁铁矿并实现工业化的发展方向。     

钒钛磁铁矿含碳球团的还原历程

 为实现钒钛磁铁矿资源的高效合理利用,对钒钛磁铁矿含碳球团的还原过程进行了解析,初步建立了动力学控制方程;利用差热分析方法对钒钛磁铁矿的还原熔分历程进行了分析与讨论,认为钒钛磁铁矿的还原可分为煤的氧化、钒钛磁铁矿的直接还原、借助碳的气化反应的直接还原和还原结束4个部分;以攀枝花钒钛磁铁矿为原料,煤为还原剂,考察了反应时间和温度对含碳球团还原度的影响,确定固体产物层内扩散是钒钛磁铁矿含碳球团直接还原反应的控制性环节,计算出其表观活化能为112.13 kJ/mol。     

钒钛磁铁矿非高炉冶炼工艺技术探讨

对国内外钒钛资源利用现状进行了分析，分别讨论了钒钛磁铁矿高炉冶炼工艺技术以及钒钛磁铁矿非高炉冶炼技术的发展现状与冶炼效果，并探讨了高炉与非高炉冶炼钒钛磁铁矿工艺技术存在的问题。高炉通过喷吹焦炉煤气、氧气高炉等技术，可以有效降低冶炼过程碳排放，减少冶炼过程碳耗，但存在着操作难度大、无法完全替代冶金焦等问题；非高炉冶炼工艺包括转底炉直接还原—电炉冶炼、气基竖炉直接还原-电炉、COREX熔融还原以及HIsmelt熔融还原等工艺路线，能进一步降低碳排放，并大幅减少冶金焦的使用，但是，依然存在V、Ti收得率不高、顶煤气利用效率低等缺点。基于以上研究，结合西昌钢钒的原燃料质量特点、区域资源分布、自身工艺操作及设备条件等，提出了Pangang Low Carbon smelt工艺(PLCsmelt)。PLCsmelt是一种与传统高炉生产同质铁水、综合减碳降本的复合工艺，其减碳潜力约30%～50%,降本潜力较大，可为钒钛磁铁矿非高炉冶炼提供新思路。     

采用碱度球团大幅度降低钒钛铁精矿还原温度的初探

钒钛铁精矿外配一定量的CaO或MgO,能在氧化焙烧及还原过程破坏原矿中极难还原的钛磁铁矿矿相,使之转变成易还原的自由铁氧化物,于是以普通矿的还原条件即可获得90％的金属化率,还原温度能在现有水平上大幅度降低。碱度球团的生产已有成熟经验,其强度与还原性能具备竖炉还原条件。海绵铁渣相含高CaO、MgO,对下步工序熔化分离有利,对提取钒钛并不构成障碍性困难。     

钒钛专利

专利名称:煤制还原气流化床还原钒钛磁铁矿粉的方法专利申请号:201110027410.1专利公开号:CN102127611A申请日:2011.01.25公开日:2011.07.20申请人:吴道洪本发明公开了一种煤制还原气流化床还原钒钛磁铁矿粉的方法,煤制还原气系统生产的高温煤气与来自还原乏气净化系统的气体混合成为还原气体,顺     

钒钛磁铁矿含碳球团高温还原研究

本文通过实验,研究了钒钛磁铁矿含碳球团在高温还原过程中的还原速度及熔体膨胀高度。讨论了钒钛磁铁矿含碳球团碳含量及球团碱度对还原速度及熔体膨胀高度的影响。     

钛磁铁矿球团的还原历程及其热力学分析

根据实验研究,提出了钛磁铁矿球团的还原相变历程。通过热力学计算,分析了普通铁矿物和含钛铁矿物的热力学稳定性的差别,作出了用C-H-O系还原剂还原钛磁铁矿球团的平衡图。引证了实验室实验和竖炉扩大试验的数据作为验证。得出了用CO-CO_2、H_2-H_2O及CO-CO_2-H_2-H_2O混合气还原钛磁铁矿球团的氧交换图。     

一种新型钒氧化钠化焙烧竖炉的研究

借鉴钢铁领域球团矿焙烧竖炉提出了一种新型钒钛磁铁矿或石煤氧化钠化焙烧竖炉,得出了焙烧竖炉的结构形式;在此基础上,确定了焙烧竖炉的结构与操作参数,并进行了实例分析.研究结果表明:这种新型焙烧竖炉具有炉内气氛温度可控性好、能耗低、初始投资小等优点,是一种技术可靠、经济可行的新型钒钛磁铁矿或石煤高效焙烧设备.     

钒钛磁铁精矿回转窑预还原中试试验研究

回转窑预还原是"磁选—回转窑预还原—电炉熔炼"工艺处理钒钛磁铁矿的关键环节。本文通过中试试验研究了利用该工艺处理莫桑比克Tenge钒钛磁铁矿过程中回转窑预还原指标影响因素,试验给出了钒钛磁铁矿的理化指标及回转窑预还原温度、预还原时间、煤矿比等几个主要工艺技术参数和条件,达到了试验预期目的,确定了"磁选—回转窑预还原—电炉熔炼"未制粒钒钛磁铁精矿的可行性,为工业化生产设计提供了技术依据。     

氢气协同生物质还原钒钛磁铁矿试验研究

针对钒钛磁铁矿所含元素较多、结构较为复杂且铁钛紧密共生等特殊的物化性质以及充分综合利用难度较大的问题,研究了高温下钒钛磁铁矿与Na2CO3反应之后其物相的变化,讨论了温度以及生物质木屑对还原产物金属化率的影响.结果表明,Na2CO3的加入可促进钒钛磁铁矿与H2反应,降低H2还原钒钛磁铁矿中铁钛氧化物的难度;H2还原钒钛...     

攀西钒钛磁铁矿直接还原两种工艺的技术分析与选择

根据攀西钒钛矿资源综合利用的现状,分析了钒钛矿直接还原的特性。针对目前较为流行的回转窑与转底炉直接还原工艺,对比分析了两种工艺直接还原钒钛磁铁矿的优缺点,得出了转底炉直接还原工艺更有利于攀西钒钛磁铁矿资源综合利用的结论。     

钒钛磁铁矿碳热还原研究

采用回归正交法设计实验,在实验审用电阻炉模拟转底炉工艺研究了温度、时间、配碳量、金属粉配比和钠盐配比等因素对钒钛磁铁矿碳热还原过程中的金属化率和失氧率的影响.对试验结果回归,建立了金属化率、失氧率与因素间的关系模型,并解决和验证了各因素的优化解.结果表明,添加金属粉和钠盐后钒钛磁铁矿还原温度明显降低;添加2.5%金属粉和0.5%钠盐,还原温度在1280℃左右,还原时间30 min左右,配碳量22.7%时,钒钛磁铁矿还原的金属化率可达到95%以上.