常压下工艺因素对巴西铁矿粉流态化还原的影响

以巴西铁矿粉为主要研究对象,采用单一变量方法,以金属化率和黏结比为评价指标,研究还原温度、线速度、还原时间及矿粉粒径等工艺因素对巴西铁矿粉流态还原的影响,确定铁矿粉还原的最佳方案。采用扫描电镜表征还原后铁矿粉的表面形貌,分析铁矿粉黏结机理。结果表明:常压下还原巴西铁矿粉的最佳操作参数为还原温度1 023 K、线速度0.6 m/s、还原时间50 min、矿粉颗粒粒径范围[0.15,0.18) mm;铁矿粉黏结的主要原因是生成的铁晶须相互勾连,导致颗粒团聚引起失流。     

含部分晶须的镍酸锂研制

以碳酸锂、氢氧化镍和硝酸为原料,采用半固相法合成了镍酸锂,并研究了合成条件和合成工艺对产物性能的影响.用DSC-TG对试样的热行为进行分析,并分别用SEM和XRD对材料的微观结构和物相组成进行表征.结果表明:烘干温度控制在250℃;以5℃/min从25℃升温至620℃;并且在620℃下煅烧9 h,此时获得的样品中有约60%的晶须存在,晶须的直径小于0.3μm,晶须的长度约为4～6μm.     

还原温度对流态化还原铁矿粉黏结失流的影响

以杨迪矿粉、大昌矿粉和巴西矿粉等铁矿粉为原料,采用热态可视流化床进行流化实验,分析还原温度对铁矿粉还原度和流化时间的影响,研究不同温度下流态化还原铁矿粉的黏结状况。结果表明:3种铁矿粉的还原度均随着温度的升高逐渐增大,其中大昌矿粉还原度最高,杨迪矿粉还原度最低,而巴西矿粉的还原度受温度影响最大;3种铁矿粉的流化时间均随着温度的升高逐渐减小,还原温度在650℃以下时,巴西矿粉颗粒表面比较平整,不易发生黏结失流。     

用于高温烟尘过滤的红柱石基多孔陶瓷的研究

以新疆库尔勒红柱石为主要原料,添加桂广滑石、星子高岭土等添加剂,以石墨、700目SiC为造孔剂,采用颗粒堆积法制备了高温烟尘过滤用红柱石基多孔陶瓷。测试了样品的吸水率、气孔率、体积密度及抗折强度,采用XRD、SEM等现代测试技术研究了样品的物相组成及微观结构。探讨了不同红柱石颗粒级配对样品气孔率、抗折强度及微观结构的影响。结果表明:X3样品(当红柱石颗粒级配比为48目∶120目=42∶28)的综合性能最佳,经1 280℃烧成的样品的气孔率达到最大值40.28%,抗折强度达到39.34 MPa;SEM和XRD分析表明,样品气孔孔径7.5~27.5μm,样品晶相组成为堇青石、莫来石、红柱石。     

碳化硅纳米晶须的制备及热稳定性研究

以石墨粉和硅粉为原料,在1 550℃下,采用碳热还原法制得碳化硅纳米晶须.X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜( FE-SEM)表明,产物主要由3C-SiC纳米晶须和颗粒组成,晶须直径为100～150 nm,长度为5～15μm.在空气气氛中的热重分析(TGA)实验显示,温度高于400℃时,产物质量逐渐增加,温度至800℃时质量增加了约1％,增重现象为SiC纳米晶须的氧化所致.产物经1 100℃氧化后的XRD表明,SiC被部分氧化生成了无定形二氧化硅.空气气氛中,产物在700、900、1 100℃的热稳定性实验表明,在l 100℃时,SiC纳米晶须形貌发生了较大变化,其表面出现熔融并粘连在一起.高温下的氧化反应是导致晶须形貌变化的主要原因.     

包覆碳粉对铁矿粉流态化还原效果的影响

以澳矿、巴西矿、国王粉矿、纽曼矿、张庄矿、姑山矿6种铁矿粉为原料,通过热态可视流化床进行流化实验,研究包覆和未包覆碳粉条件下还原铁矿粉的黏结状况。结果发现:包覆碳粉改善了6种铁矿粉的流化状态,其中巴西矿、纽曼矿和国王粉矿黏结比下降较为明显,流化状态好;未包覆碳粉条件下,铁矿粉表面形成细长的铁晶须,互相勾连导致矿粉黏结;包覆碳粉条件下,矿粉表面形成细密的纳米级金属小球,可抑制铁晶须的形成,降低铁矿粉间黏结力。     

硫酸钙晶须在聚酯粉末涂料中的应用

以微米级硫酸钙晶须作为填料制备出硫酸钙晶须聚酯粉末涂料,检测了粉末涂料的粒径分布及力学性能,讨论了涂膜厚度的影响因素,研究了粉末涂料的热稳定性及截面形貌.结果表明:制备的粉末涂料最高使用温度达350℃,力学性能优异;粒径主要分布在120～200目,并且接近正态分布;涂膜厚度与单位面积粉末涂料用量、成膜时间及成膜温度有关;通过扫描电子显微镜(SEM)观察得出,在成膜温度为220℃、成膜时间为10 min条件下,粉末涂料的涂膜具有较好的截面形貌,硫酸钙晶须及树脂交联分布较均匀.     

钙化合物对高磷铁矿直接还原提铁降磷的影响

世界对铁矿石需求的不断增长导致磁铁矿资源逐渐枯竭,高磷铁矿的利用成为焦点.分别以碳酸钙(CaCO3)、氯化钙(CaCl2)、硫酸钙(CaSO4)为添加剂,使用直接还原-磨矿-磁选的方法,从热力学、铁金属化率、矿物组成和微观结构等方面研究了高磷铁矿(磷主要以Fe3PO7和磷灰石形式赋存)直接还原提铁降磷的过程.结果表明:...     

含铌铁矿粉氢气选择性还原实验研究

实验在自制底供气扩散床管式电阻炉内,研究不同还原时间（30～180 min）和温度（800～1 050℃）下,H2选择性还原含铌铁矿粉中铁氧化物的规律。得到950℃为最佳还原温度,还原2 h还原度达到90.98%,金属化率为86.47%,还原3 h还原度达到94.07%,金属化率为91.11%,而低于这一温度或高于这一温度时,还原度和金属化率在同样还原时间下都有所降低。     

罐式还原的数值模拟

本文建立反应罐径向一维非稳态数学模型,它包括多孔介质热量传递方程、多孔介质质量传递方程、多相化学反应速率方程和理想气体状态方程,利用该模型对整个实验过程进行模拟.通过实验数据和模拟数据的比较,可以得出该模型能较准确的描述反应罐直接还原的实验过程,得出半焦层中碳的化学反应热与导热量属于一个数量级,化学反应与多孔介质传热共同决定了还原反应速率.靠近半焦粉层的铁矿还原度较高,而靠近铁矿层中心其还原度较低,呈现"U"字分布.