超纯铁精矿粉直接还原制备超细铁粉

将超纯铁精矿粉气流粉碎到微米级,用氢气直接还原制备超细铁粉,利用正交实验法研究还原温度、时间、氢气流量等工艺参数对还原率的影响。结果表明:对超纯铁精矿粉还原率的影响程度从大到小依次为温度、时间、氢气流量,综合考虑生产成本,确定最佳的还原工艺参数为温度780℃、时间60 min、氢气流量0.3 L/min。在此工艺条件下得到的超细铁粉,全铁含量为98.58%,氢损0.45%,酸不溶物含量为0.19%,其化学成分符合粉末冶金用铁粉标准,一次粒度小于5μm。     

还原铁粉碳含量高的原因分析及改进

在以钒钛铁精矿为原料,采用"催化还原-磨选"工艺生产还原铁粉的过程中,铁粉碳含量高成为铁粉品质提升的瓶颈。分析了铁粉中碳的存在形式,通过延长有效焙烧时间、减少铁粉颗粒塑性变形、控制铁粉合适的碳氧比等措施,降低了铁粉的碳含量,并使还原铁粉w(C)控制在0.03%以下。     

铁精矿粉粒度对精控还原工艺的影响

本文以河北承德地区的铁精矿粉为原料,选用模拟隧道窑还原工艺制备海绵铁粉,研究了铁精矿粉粒度对精控还原工艺的影响。结果表明:铁精矿粉粒度对其还原工艺影响很大,并直接影响海绵铁粉的产品性能。在既定试验条件下,随着铁精矿粉粒度的增大,其精控还原所需最优还原温度随着增加,最佳配碳量先减少后增大,而最佳还原时间随粒度的增大呈现出先增大后减小的变化趋势。究其原因为粒度过小导致的粉体烧结和粒度过大导致的粉体芯部不易还原均会阻碍还原过程的进行。45~75μm粒度区间铁精矿粉最适合作为制备优质海绵铁粉原料,其在配碳量0.8、还原温度1150℃、还原时间4.5 h的精控还原工艺下可制得的海绵铁粉的铁含量高达97.88%。     

碳热预还原及二次氢还原试制超细铁粉研究

在钢带试验装置上开展了低温碳还原及氢二次还原试验试制超细金属铁粉。研究了3种不同成分的碳粉对金属铁粉产品质量的影响,结果表明低灰分、高固定碳含量碳粉符合纯金属铁粉制备的要求;添加少量催化剂,能够显著提高低温碳的还原效果,并能提高低温下的间接还原率。还原温度为850℃、加热时间为2 h、还原碳为原料中氧含量的80%,碳酸钾的加入量为0.5%～1.0%,可以得到全铁含量大于91.7%的铁粉,在此基础上750℃氢还原2 h,可以得到成分合格的超细金属铁粉,产品的D_(50)为5～6μm,D_(90)为10～12μm,松装密度为1.35 g/cm~3。     

碳热预还原及二次氢还原试制超细铁粉研究北大核心

在钢带试验装置上开展了低温碳还原及氢二次还原试验试制超细金属铁粉。研究了3种不同成分的碳粉对金属铁粉产品质量的影响,结果表明低灰分、高固定碳含量碳粉符合纯金属铁粉制备的要求;添加少量催化剂,能够显著提高低温碳的还原效果,并能提高低温下的间接还原率。还原温度为850℃、加热时间为2 h、还原碳为原料中氧含量的80%,碳酸钾的加入量为0.5%~1.0%,可以得到全铁含量大于91.7%的铁粉,在此基础上750℃氢还原2 h,可以得到成分合格的超细金属铁粉,产品的D50为5~6μm,D90为10~12μm,松装密度为1.35 g/cm3。     

转化天然气-固体碳联合还原生产铁粉

一、前言用转化天然气—固体碳联合还原氧化铁鳞生产铁粉,苏联已有近二十年的生产历史,我国则才开始不久。联合还原相对于固体碳还原或气体还原的突出优点是:一次还原海绵铁能获得很高的总铁和很低的总碳,总铁可达98～99%;总碳可低到0.05～0.10%。与气体还原相比,在其它条件相同的前提下,气体还原的还原厚度为25～30毫米,联合还原的还原厚度为70毫米,产量提高一倍以上。     

铁精矿粉成份和粒度对海绵铁粉质量的影响

选取安徽六安地区、辽宁朝阳地区和河北承德地区三种代表性产区铁精矿粉为原料,通过1150℃保温4.5h的隧道窑还原工艺制备出海绵铁粉。通过化学分析和XRD、SEM等分析手段研究了铁精矿粉成份和粒度对海绵铁粉质量的影响。结果表明:安徽六安地区铁精矿粉最为适合作为制备高品质海绵铁粉的原料;当铁精矿粉粒径为45~75μm时,所制备的海绵铁粉的氧含量最低,铁含量高达97.88%,且各项物理性能优异,与国外先进厂家所生产的海绵铁粉质量相近。     

羰基铁粉的回转炉还原工艺研究

用羰基法生产的羰基铁粉中含有碳、氮、氧等少量杂质,分别以Fe3C、Fe4N和Fe3O4形式存在,需进一步纯化处理,以满足羰基铁粉特殊用途的要求。本文利用连续动态还原技术,采用回转炉进行试验,研究了不同条件下羰基铁粉的氢还原效果。结果表明:采用回转炉法还原羰基铁粉的最佳工艺条件为还原温度在340~400℃之间,还原时间5 h,还原压力2 kPa。所制得的羰基粉,碳、氮、氧等杂质元素含量明显降低,铁含量可达99.5%以上,具有很高的纯度。     

铁矿石煤基氢冶金工艺探索

本文以某公司提供的铁精矿为研究对象,依托煤基氢冶金回转窑工艺(前期碳冶金+后期氢冶金)开展铁精矿煤基氢冶金-磁选试验研究。试验数据表明：在温度1 180℃、还原剂100 g、还原时间37 min的条件下,可取得焙烧矿TFe品位90.84%、金属化率94.24%,磁选铁粉品位91.47%、金属回收率99.58%的优异指标。     

马钢铁鳞用于海绵铁生产的试验研究

通过取样分析及铁鳞处理工艺 ,筛选出技术指标合乎要求的高线普碳、二轧型材和三轧带钢、线材铁鳞并对其进行海绵铁半工业化生产试验。结果表明 ,在工艺参数 :原料配比为铁鳞∶焦碳 =1∶0 .5 5、还原温度 1 0 5 0 - 1 1 5 0℃、还原时间 5 0h的情况下 ,其中的新轧制铁鳞生产出铁含量和碳含量合格的海绵铁 ;而在原料配比相同、还原温度为 1 1 0 0 - 1 1 5 0℃、还原时间为 5 6h的工艺条件下 ,库存铁鳞亦可产出合格的海绵铁。将二种工艺下的合格海绵铁粉进行精还原处理 ,所得铁粉符合技术要求     

添加铁矿粉对焦炭质量影响的研究

高反应性焦炭能够降低高炉焦比,减少CO2的排放量,改善高炉内铁矿石还原反应的反应效率。研究了在配合煤中添加碱性铁矿粉和酸性铁矿粉炼焦,铁矿粉的配入量对焦炭热性能的影响规律。试验结果表明,随着铁矿粉配入量的提高,焦炭的反应性增大,随后增幅放缓,且添加碱性矿粉的焦炭反应性高于添加酸性矿粉的焦炭,反应后强度与机械强度均有明显劣化;焦炭的灰分增大、硫含量逐步下降;焦炭的各向异性指数不断下降。     

台车连续炉直接还原法

开发了一种在台车连续炉中实现铁矿直接还原的方法。台车连续炉的炉膛是直条形,炉底由若干个台车组成。含碳球团料层铺在台车上,通过炉膛时进行还原焙烧。为了得到高金属化率,在料层表面覆盖薄焦炭层保护。此方法已经成功地用于唐钢石人沟铁矿。生产线所用的炉子长70 m,宽2 8 m。炉底由26 个台车组成。用这种方法生产的海绵铁产品成分如下:金属化率大于92%,全铁约90%,硫小于0 08%。一座炉子的产量为5 t/h,总煤耗低于700 kg/t。和转底炉比较,台车连续炉的优点是:结构简单,供热点少,台车维修方便,主要缺点是台车运转速度不能太快,焙烧时间较长。     

攀钢高炉冶炼钒钛磁铁矿降低铁损的生产实践

攀钢高炉冶炼钒钛磁铁矿由于炉渣存在TiO2还原问题,炉渣粘稠,渣铁难分,入炉品位低,冶炼渣量大,炉前维护与出渣、出铁技术落后,高炉铁损高达5％～10％,远高于普通矿冶炼高炉铁损。通过采取优化控制炉渣成分与冶炼炉温,对炉前出渣、出铁进行系列改进,低品位冶炼强化技术,快速开停炉技术,新3＃高炉操作优化等措施,2012年铁损由5．76％降至5．41％,2013年铁损降至4．3％,取得了明显的技术效果与经济效益。     

海绵铁生产与钢铁工业短流程

在实施能大幅度节约能源的钢铁工业短流程中，海绵铁的生产是薄弱环节。介绍了目前海绵铁生产的现状和存在问题，结合美国Ｆａｓｔｍｅｔ和Ｉｎｍｅｔｃｏ法的特点探讨了海绵铁生产的应走的道路，认为用敞焰加热快速原含碳团矿生产海绵铁是一种简单，经济，实用的方法。     

关于高纯铁生产的研究

以由铁精矿粉直接还原出来的海绵铁为原料，以非真空尖炉和真空感应炉为冶炼设备，对纯铁的冶炼工艺进行了研究与试验。通过试验，找出了最佳冶炼工艺，研制出了纯度达到日本电解铁Ｆ级水平的高纯铁。     

铁矿直接还原用台车连续炉

介绍一种用于铁矿直接还原的台车连续炉，含碳球团料层铺在台车上并通过炉膛进行焙烧和还原。此炉子已经成功地用于铁精矿粉还原焙烧，所得到的海绵铁产品的金属化率大于92％，全铁约90％。和转底炉比较，台车连续炉的优点是结构简单，供热点少，台车维修方便；主要缺点是台车运转速度不能太快，焙烧时间较长。     

HIsmelt熔融还原主反应器能质流转模型构建与验证

 HIsmelt熔融还原炼铁工艺以铁矿粉和煤粉作为原料,流程中不需要烧结、球团和焦化,与高炉炼铁流程相比具有降碳减排等优势。明晰能质流转过程对HIsmelt熔融还原炼铁实际生产具有指导意义。基于物料平衡、热平衡方程,对输入和输出HIsmelt主反应器物质和能量进行平衡计算,建立能质流转模型,并结合FactSage中Equilib模块计算的各元素在渣铁两相间的质量分配比及实际生产数据对其进行修正。该模型可以计算原料和燃料成分、矿煤质量比、二次燃烧率、热风氧含量等参数对铁水温度、炉渣成分、热风量、煤气量等主要冶炼指标的影响。其次依据该模型,进行了物料平衡、热平衡计算,依据实际生产数据对模型计算结果进行了验证,结果表明该模型与实际生产数据契合度较高。探究了矿煤质量比对冶炼的影响,矿煤质量比为1.39～1.45时,矿煤质量比降低0.1,会使二次燃烧率降低0.23%,进而造成煤气化学能的利用率降低,同时需要更多的热风使煤粉燃烧,热风量和煤气产生量增加,可以通过适当提高热风氧含量以提高二次燃烧率并使煤气量降低来改善;矿煤质量比降低0.001,会使铁水温度升高3.76 ℃,有利于铁水后续的加工处理,但铁水温度升高使铁元素在铁液与渣中的比值降低,使炉渣FeO质量分数升高0.026%,增加铁损,可通过降低富氧热风喷吹量来降低铁的氧化量,从而降低铁损。     

高炉使用铁焦的㶲分析

 中国钢铁生产主要以高能耗和高排放的高炉-转炉长流程为主,节能减排压力较大。因此,积极研发高炉低碳炼铁技术,促进高炉工序CO₂减排尤为重要。铁焦是将含铁原料加入适宜的煤中,经焦化或炭化后成型的新型碳铁复合炉料,其高反应性可以显著降低热储备区温度、降低碳消耗,高炉使用适量的铁焦可实现一定程度的节能降碳。基于现场生产数据,采用㶲分析理论,建立高炉使用铁焦的㶲平衡模型,探索铁焦添加量对高炉物料消耗及能量利用效率的影响。结果表明,高炉使用铁焦后,炉内间接还原得到发展,碳利用率提高,炉内灰分量降低,冶炼单位生铁的碳素消耗和炉渣量均会降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg铁焦后,吨铁碳素消耗降低25.95 kg,渣量降低11.28 kg。此外,铁焦内部的金属铁仅需熔化,节省还原所需的㶲量,焦炭和鼓风带入㶲会显著降低,因此高炉冶炼吨铁消耗的总㶲量降低,同时,炉内传热也得到改善,内部㶲损失有效降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg/t铁焦后,目的㶲效率由46.14%提高至48.87%,热力学完善度由87.46%提高到88.02%。在此条件下,高炉吨铁的内部㶲损失降低192.63 MJ,实现节能6.57 kg(标煤)。     

铁矿-煤球团和空气在并流条件下的还原实验研究

在管式电炉内,进行了铁矿－煤球团和空气在并流条件下还原实验研究。结果表明：铁矿－煤球团能够被还原并获得较高的金属化率,还原后的球团被再氧化先是脱碳反应抑制了金属化率的进一步升高,然后是金属铁的氧化使金属化率降低。     

煤的性质对铁矿—煤压块反应过程的影响

在升温条件下进行了不同性质的煤制成的铁矿－煤压块反应实验。结果表明：反应初期主要是挥发分的析出,在还原过程中,铁矿－无烟煤压块中挥发分先将铁氧化物还原至FeO,然后硕将FeO还原到Fe。铁矿－烟煤压块中挥发分和碳能够边疆将铁氧化物还原至Fe,无烟煤和烟煤混合制成的铁矿－混合煤压块中先是烟煤中的碳将铁氧化物部分还原至Fe,然后无烟煤中的碳将剩余的FeO还原到Fe。