粉尘含碳球团还原方式及气氛对其还原挥发性能的影响

在１１５０℃和１２５０℃，０．１Ｌ／ｍｉｎ和１０Ｌ／ｍｉｎ的气量下，对通入含不同ＣＯ２量的氮气影响粉尘含碳球团还原速度的实验研究表明，以滚动方式所造球团中氧化物的还原完全以间接还原方式进行，气氛中非还原气体流速（或流量）的增加对粉尘含碳球团氧化铁不速度有显著的降低作用，但还原温度提高则气量增加造成的氧化铁还原速度降低有显著和抵消作用，气氛对球团中的挥发速度影响很小，对铅的挥发速度几乎不产生影响。     

粘结剂对含碳球团还原的影响

水玻璃已被证明是用于含碳球团的理想粘结剂，作研究了在９００～１２００℃、氮气氛中粘结剂（水玻璃）对含碳球团还原的影响。对实验数据进行了动力学分析，给出了理论解释，并指出了其在生产中的应用。结果表明：水玻璃可促进含碳球团还原。该还原反应由球团内矿粒层中的气相内扩散控制，加入水玻璃并没有改变这一限制环节，但可减少该环节的阻力。     

还原剂对含碳球团预还原过程尾气成分的影响

针对以回转窑为预还原反应器的熔融还原新工艺用还原剂的选择,本文以褐煤、烟煤和无烟煤作为还原剂制备钒钛磁铁矿含碳球团,从低温预还原过程尾气成分变化的角度,研究在不同还原温度下,还原剂种类对球团还原过程金属化率及CO利用率的影响。试验结果表明:在含碳球团还原过程中,尾气中CO及CO₂体积分数呈现先升高后下降的趋势;随着还原温度的升高,尾气中CO及CO₂体积分数增加,还原后球团的金属化率升高,但CO利用率降低;还原剂种类对含碳球团还原的影响十分明显,褐煤球团还原过程中尾气的CO体积分数最高,其次是烟煤和无烟煤;在相同条件下,还原后褐煤球团的终点金属化率最高。在1 000℃、还原60 min的条件下,褐煤球团和烟煤球团金属化率分别达到79.39%、70.68%,均满足新工艺对预还原金属化率的要求,其对应的CO利用率分别为21.6%和24.5%。     

铁矿石含碳球团中碳的气化反应速度对球团熔融的影响

 利用气化反应速度不同的焦炭和石墨作为还原剂,考察了铁矿石含碳球团在高温加热时还原铁的渗碳、熔融及球团结构的变化规律。根据研究的结果,得到以下结论：①碳的气化反应速度对铁的渗碳及熔融有重要影响;②气化反应速度较快的焦炭混合球团在1 350 ℃加热9 min时球心部首先出现熔融铁粒,而气化反应速度较慢的石墨混合球团在1 250 ℃加热9 min时在球团表面首先出现熔融铁粒;③反应中物料混合状态的变化以及反应后球团内部空洞的大小都受到碳的气化反应速度的影响。     

赤泥含碳球团还原动力学

在900~1 200℃范围内,通过还原失重试验研究了赤泥含碳球团的还原特性。结果表明,还原得到的金属化球团中铁元素总含量在60.7%以上,金属化率在83.48%以上。赤泥含碳球团的金属化率和还原速率均随温度的升高而增大,赤泥含碳球团的还原速率由碳的气化反应和界面化学反应混合控制,表观活化能为110.16~111.42kJ/mol。     

煤种对含煤球团还原速度的影响

研究了在１２２３￣１４７３Ｋ的氮气氛中３种不同挥发分煤粉的粒度、铁精矿粉粒度、温度及碳－氧摩尔比对含煤球团还原速度的影响。发现降低煤粉或铁精矿粉粒度，提高温度或碳－氧摩尔比可提高含煤球团的还原速度，且这４种因素对还原速度的影响程度随煤种挥发分的降低而增大。分别采用以碳气化反应、气相内扩散、界面反应为控制环节而得出的表达含煤球团反应过程的速度方程处理本研究数据，发现３种速度方程（４种表达形式）均能较     

含碳球团还原反应及其技术

对含碳球团的自还原反应和工艺中涉及的燃烧和氧化反应进行了论述,分析了煤的性质、氧化性气氛对含碳球团自还原性的影响;介绍并且评价了现有和正在研发的含碳球团直接还原法和熔融还原法。     

含碳球团的还原熔分行为

通过高温电阻炉对含碳球团还原熔分的行为进行热态模拟研究,考察温度、配碳比、化学成分等因素对球团还原熔分的影响程度.结果表明,温度、配碳比和球团传热方向上的尺寸是控制球团还原熔分的关键;化学成分对还原速率影响不明显,但是通过改变渣的组成可对渣铁熔分起促进或抑制作用.     

热振筛还原含碳球团的试验研究

利用实验室热振动筛对含碳球矿还原进行了半工业试验 ,确定了热振动筛还原含碳球团矿工艺的还原时间、温度、内配碳和气氛对产品金属化率的影响。在此基础上给出了热振动筛还原含碳球团的工艺参数。     

含碳球团还原过程中粘接行为的量化研究

通过负荷还原试验,在温度为分别为1173,1273和1373K,负荷为0.1MPa,N2流量为1.0L/min条件下对含碳球团还原过程的粘接行为进行了研究,并且对粘结临界状态进行了明确界定,对粘结指数的测定方法进行了改进。研究表明,含碳球团在还原过程中出现粘接现象,温度是影响粘结的重要因素,温度越高,粘接越严重,1373K时,含碳球团的粘结指数达到88.7%,粘结指数能够客观地反映出含碳球团在还原过程中的粘接情况,铁连晶和氧化亚铁连晶生长出界造成含碳球团的粘接,温度的升高,铁链晶和氧化亚铁连晶长大速度变大,使连晶生长出界的可能性变大,球团粘接变得严重。     

Effect of CaO and CaCO3 on Reduction Rate of Iron Ore Pellets Containing Carbon

Ｔｈｅｃａｒｂｏｎｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｈａｓａｇｒｅａｔｅｆｆｅｃｔｏｎｒｅ ｄｕｃｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｉｒｏｎｏｒｅｐｅｌｌｅｔｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｃａｒｂｏｎ ,ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｎｅｕｔｒａｌａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ .Ｇｅｎｅｒａｌｓｐｅａｋｉｎｇ ,ａｄｄｉｎｇａｎｙａｄｄｉｔｉｖｅｓ ,ｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｍｏｔｅｃａｒｂｏｎｇａｓｉ ｆｉｃａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ ,ｃａｎｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｉｒｏｎｏｒｅｐｅｌｌｅｔｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｃａ…     

含碳铬矿球团的还原性能

本文讨论了温度、还原剂、铬矿粒度以及与还原剂结合形式等因素,对铬铁矿直接还原性能的影响,并进行了多种添加剂对铬矿还原反应影响的实验。通过气体中间物的固-固反应理论,描述了还原过程。实验结果为开发合碳铬矿球团在竖炉型的熔融还原提供了配料造球的理论依据。     

含碳铬矿球团在竖炉内的还原

在0.10m³的试验竖炉内使用含碳球团冶炼出18%Cr的铁合金。利用前人所做的基础理论研究结果,讨论了铬、硅、硫等元素在竖炉内的还原及渣-液两相的分配规律。     

Study on Direct Reduction Characteristics of Iron Ore Coal Mixed Pellets

Ｉｒｏｎｏｒｅｃｏａｌｍｉｘｅｄｐｅｌｌｅｔｓａｒｅｃａｐａｂｌｅｏｆｑｕｉｃｋｌｙｓｅｌｆ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ .Ｉｎｔｈｅｙｅａｒｓｏｆｓｉｘｔｉｅｓ ,ｔｈｅＩｎｍｅｔｃｏｐｒｏｃｅｓｓａｎｄＭｉｄｒｅｘＦａｓｔｍｅｔｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｍａｋｉｎｇｃｏａｌｍｉｘｅｄｐｅｌｌｅｔｓｔｏｄｅａｌｗｉｔｈｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｕｓｔｉｎｉｒｏｎａｎｄｓｔｅｅｌｐｌａｎｔｏｒｔｏｐｒｏｄｕｃｅＤＲＩ[1- 3] ｗｅｒｅｄｅｖｅｌ ｏｐｅｄ .Ｒｅｃｅｎｔｌｙ ,ａｌｏｔｏｆｂａｓｉｃｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏ…     

含碳球团在氧化性气氛中的还原机理

根据Ｓｔｅｆａｎ流理论，研究了含碳球团在氧化性气氛中的还原机理，建立了极限抗氧化还原速度ｖＲＬ的计算式。结果表明：当还原速度大于ｖＲＬ时，还原过程不受氧化性气氛的影响。加热温度一定时，ｖＲＬ随气相中ＣＯ浓度增加和气流速度减小而降低，加热温度对ｖＲＬ的影响不大。     

微波加热还原含碳铁矿粉试验研究

微波是一种清洁能源,可以对冶金粉料进行选择性体加热。利用含碳铁矿粉自还原性和对微波的吸收性,采用微波加热,可以直接进行碳热还原。微波加热可以快速提高含碳铁矿粉的金属化率,降低还原反应温度,对原料有广泛的适应性,并可以取消球团的制备工艺,对“绿色”钢铁冶金流程具有深远的意义。     

微波预热新型有机粘结剂球团

 针对有机粘结剂铁矿球团预热球强度低的问题,进行了微波预热球团的试验研究,并与常规管炉预热球团进行了比较,通过光学显微镜和SEM等测试手段,分析了微波预热铁矿球团的成矿机理。试验结果表明,当预热温度为750 ℃时,微波预热球抗压强度为448 N/个,而常规管炉预热球的强度仅为129 N/个。测试分析表明,微波预热球团内部磁铁矿大部分已氧化成赤铁矿,赤铁矿连接成片,并产生了赤铁矿晶粒相互连接,球团矿预热强度得以提高。     

高炉瓦斯灰制含碳球团直接还原试验研究

通过试验对高炉瓦斯灰和氧化铁皮制得含碳球团的直接还原进行了研究,考察了不同还原气氛、球团中不同C/O、还原时间、还原温度对还原结果的影响。结果表明:高温下含碳球团在空气中直接还原就能获得很高的金属化率。当球团中C/O在1.2以上时,球团的金属化率在还原过程中一直增加,在1 350℃下还原30 min,球团的金属化率达到96.94%。球团金属化率的变化趋势表明球团在反应开始是由化学反应控速环节控制,而后逐渐向扩散控速环节过渡。在1 400℃下空气中还原30 min,球团中还原出的铁与渣完全分离。