钒氧化物在高炉中的还原行为研究

通过模拟高炉内部钒氧化物发生还原的三个主要反应区,并运用相关热力学计算,分别研究影响高炉块状带、软熔滴落带及炉缸钒氧化物还原的各种因素。研究结果表明:炉料还原性能的提高有利于钒在块状带的还原;软熔滴落带温度的升高、初渣中FeO量的降低都有利钒的还原;炉缸温度应维持在1 450℃以上,渣铁间V的反应有利于提高铁水V的收得率;硅与钒氧化物的耦合反应,不仅可促进钒氧化物的还原,而且可以降低生铁含硅量。     

红格矿深还原—熔分过程及钒、铬走向的研究

深还原—熔分固相还原后的金属化球团生产钒铬生铁是利用红格矿的途径之一.由于V2O5与Cr2O3的赋存、分布以及冶炼过程中的走向基本一致,综合回收利用二者可一起考虑.为了提高钒、铬回收率,实现钛和铁的有效分离,通过单因素试验考察了在氩气保护下,配料的碱度、深还原—熔分温度和配碳量对熔分过程和钒、铬走向的影响.结果表明,当熔渣碱度为1.2,配碳量为0.5%,熔分时间为15 min,熔分温度为1 610℃时,渣铁的分离效果较好,且有利于钒、铬熔于铁相.     

酸性含钛炉渣泡沫化问题的研究

为解决攀钢熔分深还原电炉冶炼钒钛磁铁矿金属化球团过程中出现的泡沫化严重的问题,采取提高炉渣二元碱度、控制金属化球团w(FeO)和残碳量、减少低温电炉加料量等措施,使炉内泡沫化严重的现象得到控制,保证了冶炼过程的连续进行。同时钒还原率提高了13%,冶炼时间缩短了45min。     

高炉原料熔滴性能的研究

利用高温硅钼熔滴炉,对河钢承钢3座2 500 m~3高炉的结构料进行了熔滴性能试验研究,认为在河钢承钢现有燃料条件下,高炉结构料熔滴性能总特征值在2 000 kPa·℃以内时,可满足高炉的正常生产需求,同时应控制炉料的压差陡升温度≥1 240℃、滴落温度在1 420～1 450℃,以保证软熔带处于合理位置,使高炉内冷却制度与热制度平衡,炉缸活跃,从而有利于高炉顺利出渣铁,保证高炉的正常冶炼。     

软熔带对高炉强化冶炼的影响

本文以模型实验为基础,研究了高炉内不同软熔带形状、位置对气流分布和煤气利用的影响。软熔层之间的焦炭夹层透气性良好,气流易于通过,维持适宜的软熔层形态借以形成适宜的焦炭夹层分布,会使高炉压差降低,有利于提高强度和强化冶炼过程。倒V型的软熔带结构有利于疏通中心,促进中心气流开放,形成自下而上“树枝状”的流向线分布,使炉缸工作均匀、活跃、稳定,这种结构也有利于提高冶炼强度,改善煤气利用和获得优质生铁。当倒V型软熔带的顶层出现位置高时,炉内压差降低,有利于加风强化,但间接还原区缩小;当顶层出现位置低时,间接还原区扩大,但可能导致压差升高和边缘过分发展。软熔带的适宜位置应根据综合冶炼条件确定,一般以始于炉身下部为宜。     

熔滴实验装置的开发及应用

本文介绍了微机在熔滴实验装置上的应用,进一步讨论了熔漓实验结果的鉴定指标,介绍熔滴装置开发应用的尝试,提出熔滴装置不仅可以用来测定炼铁原料的高温性能,而且可以用来进行软熔层的结构、微型高炉解剖试验,炉缸渣,铁反应及耐火材料侵蚀等的研究。     

钒渣熔态选择还原的研究

用X光衍射分析、矿相鉴定、扫描电子显微镜等技术,研究钒渣的物相结构后认为,钒渣的主要相有钒尖晶石、铁橄榄石与金属铁。在高溫炉内研究了钒渣熔态还原的规律,其主要影响因素有:还原剂加入量、炉渣碱度和还原温度。用选择还原法可以使钒和钛与铁粗分离,这一生产工艺应分为两步:首先用碳还原钒渣中的氧化铁和分离金属铁得到“预还原钒渣”;其次用硅铁和碳还原“预还原钒渣”,通过条件控制得到高钒低钛的钒合金剂。这种钒合金剂可以满足生产高强度合金钢的要求。     

海砂钒钛磁铁矿高效综合利用新工艺

为提高海砂钒钛磁铁矿的综合利用效率,降低处理能耗,提出了基于转底炉直接还原-电炉熔分流程的活化还原处理方法,并采用化学分析方法考察了铁、钒、钛的提取规律,优化了工艺参数,提出了改善电炉熔炼效率的措施.活化还原-电炉熔分方法可有效提高海砂钒钛磁铁矿的还原和熔分效率,并促进铁水的脱硫过程,活化还原温度控制在1150～1 2...     

攀钢雾化钒渣选择还原过程的研究

对攀钢雾化钒渣直接冶炼钒铁,进行了实验室研究。用钒渣直接冶炼含钒量较高的钒铁合金,必须分两步进行,第一步还原钒渣中的氧化铁,分离金属铁,进一步富集钒,提高钒铁比;第二步还原氧化钒,分离氧化钛,得到含钛低的钒铁合金。对第一阶段还原氧化铁,比较了气相和熔态两种还原方法,否定了气相还原方法,探寻了影响熔态预还原的主要因素和最佳工艺参数。对第二阶段的深度还原,研究了四种主要氧化物的还原规律,影响还原速度和还原程度的主要因素。实验结果表明:采用分段选择性还原钒渣的冶炼工艺,可以得到含钒较高和含钛较低的钒铁合金。     

钒钛磁铁矿直接还原特性的研究

采用回转窑-电炉熔分工艺,研究了钒钛磁铁矿直接还原和熔分工艺,在直接还原过程中考察还原温度、还原时间、配碳量对金属化率的影响,在电炉熔分实验中考察还原温度、还原时间、白云石的添加量对含钒的生铁和含钛的炉渣的影响,从而使得铁、钒、钛最大程度的综合利用。     

钒钛磁铁矿金属化球团熔分-深还原过程热量损失以及影响钒入铁因素分析

对钒钛磁铁矿金属化球团熔分-深还原过程热量损失进行了计算,讨论了熔分温度、二元碱度、熔分渣中FeO含量、钛走向以及铁水中Si含量对钒进铁影响。结果表明:熔分过程的热量损失为6.34%左右;熔分温度为1 570℃,二元碱度为1.1~1.2,熔分渣中FeO的含量为8%~12%,合理控制配碳比以及适当的提高铁水中的Si含量,有利于熔分过程中钒进铁。     

炉腹煤气中氢含量对铁矿石滴落过程的影响

利用高温熔滴炉对喷吹富氢煤气后高炉炉料的熔滴性能进行实验研究,XRD检测技术对喷吹富氢煤气后炉料的还原情况进行分析,并利用相图原理分析了不同富氢量对滴落带的影响。结果表明:喷吹富氢煤气后,矿石在进入滴落带之前,铁的氧化物已经大量被还原,滴落温度升高,滴落区间变窄。初渣渣量减少使得高炉透气性改善,最大压差与总特性值逐渐变小。结合滴落物与坩埚内剩余物的物相检测,得出富氢煤气对高炉熔滴性能的影响规律和最佳富氢量。     

高炉炉缸区钒氧化物的还原试验

炉缸区钒氧化物的还原对钒的收得率具有重要影响。通过研究炉渣成分和温度对钒氧化物还原的影响,结果表明:二元碱度对钒氧化物还原影响显著,钒氧化物的还原率随着二元碱度的增加而增加;MgO、Al_2O_3含量增加,钒氧化物的还原率先升高后降低;TiO_2含量增加,钒氧化物的还原率降低,且TiO_2含量超过11%时钒氧化物的还原率大幅降低;钒氧化物的还原率随着温度的增加而升高。当承钢高炉渣的二元碱度1.2、Al_2O_3含量14%、MgO含量10%、TiO_2含量9%、炉渣温度控制1 500℃时,钒氧化物的还原达到最佳,还原率达到90%左右。     

含碳球团低温熔分过程中硫的行为

 根据低配碳比含碳球团还原低温熔分制备粒铁的技术思想,对含碳球团还原熔分过程中硫的分配及硫的行为进行了试验研究。结果表明,影响产品铁粒中硫质量分数的主要因素为碳质垫料、球团原料中硫量以及熔分后铁粒在炉内的停留时间。为了降低铁粒中硫质量分数,应尽量限制煤粉、铁矿带入的硫量。要选择硫量较低的碳质垫料,尽量缩短熔分后铁粒在炉内停留时间。垫料中混和适量的固硫剂有利于降低铁粒中硫质量分数。球团中添加CaO未见有脱硫作用,铁粒中硫质量分数反而稍有增加。球团中配碳比的增加会导致含碳球团中煤粉带入的硫量的增加,因此配碳比的增加会稍微提高铁粒中硫质量分数。     

提高高炉冶炼含铌铁矿铌回收率的研究

本文论述了有关高炉中铌富集的实验室和生产实践的研究结果。已得证实,渣铁界面存在的 NbC 滞留带,阻碍了铌还原进入铁相。搅拌虽能使之有所改善,但不能有效的消除。而提高炉缸温度和活跃炉缸,以及提高炉渣碱度和维持铁水一定含硅量均有利于提高铌收率。     

高炉添加废钢处理炉缸堆积的研究北大核心

基于高炉物料平衡和全炉热平衡,建立了高炉添加废钢的数学模型,从理论上计算了不同废钢加入量时,Rist操作线、吨铁能耗、矿石还原及高温区热需求量的变化情况。在此基础上,进一步分析了高炉添加废钢可以处理炉缸堆积的原因,并在某钢铁企业高炉中进行了工业试验。结果表明:高炉添加废钢有利于炉缸堆积的治理,加废钢高炉炉缸堆积比未加废钢高炉要少50%以上;未加废钢高炉从炉缸侧壁开始至炉缸半径的1/2处均滞留较多的石墨碳,而加废钢高炉石墨碳滞留仅存在炉缸半径的1/4处。     

高效长寿高炉炉缸维护技术探讨

阐述了高炉炉缸长寿维护技术,并分析了影响炉缸寿命和长寿技术维护效果的几个因素。认为,入炉TiO_2还原生成的高熔点Ti(C,N)化合物,结合铁水成分的高[Si]、[Ti]、[C],有利于石墨碳的析出,配合强化冷却,有利于强化高炉护炉效果。同时,应尽量避免冷却水漏入炉内和控制入炉有害金属入炉量。     

宣钢改善焦炭反应性的研究与实践

焦炭质量是高炉生产操作取得良好指标的关键,使用高反应性焦炭能增强炉内的还原气氛,促进含铁炉料的还原,而料层透气性不会有显著变化。此外,焦炭反应性的提高有利于提高含铁炉料进入软熔带和滴落带时的金属化率,减少进入软熔带和滴落带炉料中FeO的含量,有利于改善高炉内含铁炉料的软熔滴落性能。     

电弧炉熔分铁钛和炼钢

电弧炉熔化分离铁、钛和炼钢的试验研究是综合利用磁铁矿和钛铁矿共生矿试验方案中的一部分。试验方案包括:铁精矿—钠化球团—水浸提钒—直接还原—分离铁、钛。本试验于1980年完成了实验室开发研究,以50kg中频感应炉熔分了22炉,以0.5t电弧炉熔分了42炉。1982年完成了半工业试验,以3t电弧炉熔分了32炉,以1t电弧炉熔分了111炉。试验结果表明,以提钒后的含钛金属化球团为原料,采用本工艺可以获得含TiO_2>50％、酸解率>90％的钛渣和温度在1600℃以上,含C0.20～     

SiO2还原机理及过还原控制措施

 为了解决工艺难题,提高生产效率,针对电炉冶炼钒钛矿金属化球团过程中由出现SiO2过还原导致的电炉冶炼不顺畅、含钒铁水提钒困难等一系列难题开展研究,分析了反应物、冶炼温度、冶炼时间等因素对SiO2还原过程的影响。在此基础上,提出了优化黏结剂种类、严格控制还原剂加入量、适当降低反应温度和缩短冶炼时间等措施。通过实施以上措施,熔分电炉第六炉役的技术指标明显好转,含钒铁水中同时满足[w(V)≥0.35%、][w(Si)≤0.5%]的炉次比例超过85%,有效解决了SiO2过还原问题。