高铁赤泥直接还原制备珠铁

以高铁赤泥、煤粉为主要原料制成含碳球团,通过高温直接还原熔分工艺制备珠铁,考察了温度、碳氧比、氟化钙含量对还原和熔分的影响,并对不同温度下的实验结果进行了动力学分析. 结果表明,温度和氟化钙含量为球团还原熔分的关键影响因素,在1400℃、碳氧比为1.2、氟化钙含量为2%时加热14 min渣铁实现较好分离,所得珠铁中碳、硫含量分别为2.72%(w)和0.48%(w). 动力学分析表明,高铁赤泥直接还原由碳的气化和气相扩散混合控速. 所得珠铁可作为一种炼钢原料,熔分渣是一种优质的提钪原料.     

褐铁矿的煤泥球团直接还原

以煤泥为还原剂,考察了其种类及用量、还原温度与时间以及CaCO3添加量等对褐铁矿中铁氧化物直接还原的影响,研究了不同条件下还原产物中铁矿物的存在形式,考察了添加剂用量对含碳球团熔融分解的影响. 结果表明,煤泥C还原效果最好,其用量30%,CaCO3添加量3%,在1250℃下直接还原30 min,含碳球团金属化率达94.02%. 铁在产物中主要以金属铁颗粒存在,粒度多大于30 mm,添加3% CaCO3使渣铁分离效果明显,有利于产物分离. 表明煤泥是一种良好的褐铁矿还原剂.     

钛铁矿和高磷铁矿混合矿氧气顶吹熔融还原炼铁的工艺条件

采用氧气顶吹熔融还原法进行了高磷铁矿和钛铁矿混合矿炼铁的实验研究,考察了熔渣四元碱度、反应温度、碳氧摩尔比、通氧时间、保温时间和氧流量对炼铁效果的影响. 结果表明,提高反应温度、在一定范围内增加CaO加入量、提高碳氧摩尔比、延长通氧时间和保温时间、增加氧流量都能不同程度地提高铁还原率. 确定的合理工艺条件为：温度1500℃,碱度1.3,碳氧摩尔比1.0,保温时间30 min,通氧时间10 min,氧流量350 L/h,在此条件下渣铁分离较好,铁还原率达96.17%.     

高磷铁矿含碳团块直接还原-磁选提铁

采用直接还原?磁选工艺从湖南某地高磷铁矿含碳团块中提铁,研究了还原温度、还原时间、团块碱度、还原剂焦粉用量、添加剂Na2SO4用量和废塑料替代焦粉量等因素对磁选精矿指标的影响. 结果表明,在还原温度1150℃、还原时间40 min、团块碱度0.8、碳氧摩尔比0.9的条件下,添加4% Na2SO4同时添加废塑料替代25%焦粉,可得到金属化率为88.77%的焙烧矿,磁选后可得到铁品位91.99%、金属化率92.26%及P含量0.20%的金属铁粉,铁回收率达86.74%.     

低品位难选菱铁矿煤基还原试验研究

在分析低品位难选新疆菱铁矿性质的基础上,进行了直接还原-熔融还原一步炼铁试验研究,考察了还原时间和温度、煤用量对金属化率的影响规律及碱度对铁收得率、渣铁分离效果的影响规律.结果表明:在一定范围内,增加还原时间和温度,提高碳氧比有利于直接还原铁金属化率和熔融还原渣铁分离后铁收得率的提高;高碱度配料可以实现渣铁分离.通过XRD和SEM对配加氧化钙的渣进行了矿物相和形貌分析,对渣的活性进行了讨论.     

转底炉还原炼钢含锌粉尘球团的数值模拟

针对某钢铁厂处理含锌粉尘的转底炉直接还原工艺,建立了描述炉膛气体流动、燃烧和传热过程及炉内含碳球团理化反应和传热过程的数学模型,采用实际生产用球团在高温硅钼炉内进行还原实验验证模型的可靠性,得到转底炉炉膛内温度场、流场、压力场及球团内部的温度和组分分布,分析了转底炉主要操控参数对产品铁金属化和脱锌指标的影响. 结果表明,炉气流速沿流动方向逐渐增大,炉温最高点出现在还原二段(接近1350℃),球团还原20 min出炉后铁金属化率和脱锌率分别达77.9%和92.7%;要使产品铁金属化率达70%,生球碳氧摩尔比不得低于0.9,而配碳量对脱锌率影响不大;煤气供给减少1%将使产品铁金属化率和脱锌率分别降低0.8%和1.3%,二次风欠供20%时二者分别下降14%和24%;球团中锌还原脱除后在炉气中再次氧化,可通过转底炉烟气除尘系统将富锌粉尘回收并用于有色行业炼锌.     

氧化还原工艺对低硅钛精矿的影响研究

以金属化率为指标,考察氧化时间、氧化温度、配碳量、还原时间、还原温度、添加剂种类、添加剂加量对低硅钛精矿的影响,研究表明低硅钛精矿最佳氧化还原工艺参数为：氧化温度为900℃,还原温度为1350℃,配碳量为15%,还原时间为8 h,还原剂种类为无烟煤,添加剂种类为铁粉,添加剂用量为1%。在经过氧化还原工序后,钛精矿金属化率可达到90%以上,能较好地实现钛、铁分离。     

含碳球团还原机理研究

在1223~1473K的N2气氛下研究了石墨粉粒度、铁精矿粉粒度、温度、碳含量对含碳球团还原速度的影响．结果表明，石墨粉和铁精矿粉粒度越小，还原温度和碳含量越高，含碳球团还原速度越大．基于碳气化反应、气相扩散和界面反应的含碳球团还原速度方程均能较好地处理本研究的数据。根据Arrhenius方程计算出的碳气化反应和界面反应活化能分别为227．7和294．14kJ／mol；计算出的气相扩散为限制环节的含碳球团还原活化能为391．26～411．37kJ／mol．因此本研究条件下含碳球团还原似应由气相扩散所控制．     

无烟煤直接还原铜渣中铁矿物工艺研究

铜矿经熔炼等工序提取铜后,渣中的铁元素含量通常超过30%(质量分数)。直接还原-磁选制备金属铁是利用铜渣中铁资源的有效途径。以无烟煤为还原剂,用正交实验和单因素实验考察了焙烧温度、焙烧时间、碳铁物质的量比、碱度等因素对铁金属化率的影响。结果表明铁金属化率随焙烧温度、焙烧时间、碳铁物质的量比、碱度的增加先增加后基本保持不变,各因素影响铁金属化率的顺序为焙烧温度焙烧时间碳铁物质的量比碱度。无烟煤直接还原铜渣的工艺条件:焙烧温度为1 100℃,焙烧时间为90 min,碳铁物质的量比1.4,碱度为1.6。在此条件下铁金属化率达到91.84%。     

湿法磷酸渣酸作为低品位磷矿粉造球黏结剂的试验研究

对湿法磷酸渣酸作为磷矿粉的造球黏结剂进行了研究。考察了配碳量对球团抗压强度、抗摔强度的影响。结果显示：随球团配碳量增加,球团抗压强度和抗摔强度逐渐减低;当球团中不配加焦炭时,机械强度最高,平均球团强度为293.17 N,1.5 m落下破碎率为6.7%。随还原温度和配碳量升高,磷还原率逐渐升高,当m(磷矿)∶m(焦炭)=100∶25、还原温度为1450℃时,磷还原率达96.5%。     

富氧顶吹熔融还原高磷铁矿中磷的行为

采用富氧顶吹熔融还原技术冶炼高磷铁矿,研究了熔渣碱度、碳氧比、熔炼温度、通氧(纯度99%)时间及流量对铁浴中磷的影响. 结果表明,随温度升高,铁水中磷含量降低,温度过高出现回磷现象;在一定范围内提高碱度、通氧时间和流量,脱磷率提升显著;随碳氧比增大,脱磷率降低;温度1550℃、碳氧摩尔比1.0、碱度1.1、通氧时间10 min、氧气流量250 L/h条件下,可冶炼出磷含量0.068%的铁水,脱磷率高达92%,所得生铁可用于后期炼钢.     

铁烧结矿富氢还原动力学

通过还原实验并结合热力学和动力学分析,研究了高炉富氧喷煤条件下炉缸煤气(H2-CO-N2)中H2体积分数变化时烧结矿的富氢还原行为. 结果表明,还原气体中H2含量为10%时,700, 900和1000℃下烧结矿的还原度分别比H2含量为0时提高15.3%, 11.5%和11.4%;温度越高还原速率越快,还原结束时间大幅度提前,由700℃时的180 min缩短到1000℃时的90 min;H2含量为10%时Fe2O3和FeO转变速度加快. 动力学分析表明,还原初期为界面反应控制,中后期为内扩散和界面化学反应混合控制.     

Reductive roasting of nickel laterite ore with sodium sulfate for Fe-Ni production. Part I: Reduction/sulfidation characteristics

The selective reduction of nickel and adequate growth of ferronickel grains are imperative for efficient preparation of ferronickel from nickeliferous laterite ore via the process of direct reduction followed by magnetic separation. In Part I, reduction/sulfidation behaviors of a saprolitic laterite ore in the presence of sodium sulfate were investigated, with an emphasis on thermodynamic analysis, selective reduction/sulfidation ratios and kinetics. To separate the interactions between Ni and Fe, chemical titration analysis was adopted to determine the contents of various Ni and Fe species in the roasted pellets, and a modified equation to assay metallic iron content was proposed.     

含碳球团生产工艺参数优化及固结机理研究

实验研究了含碳球团高温自还原特性,考察了焙烧温度、C/O、焙烧时间等工艺参数对含碳球团还原后金属化率和强度指标的影响,利用XRD和SEM显微分析研究了球团还原过程和固结机理.正交实验结果表明,焙烧温度是影响两项指标的最重要因素,C/O次之,焙烧时间的影响不显著.在焙烧温度1350℃、C/O比1.15、焙烧时间25 min的最佳工艺条件下,金属化率最高为85.33%,球团的抗压强度达到2248 N.     

铁矿微粉低温快速氢还原实验研究

通过实验进行了铁矿微粉在输送过程中低温(180~570℃)、低压(<0.2 MPa)条件下用氢预还原的可行性研究. 分别考虑了反应温度、矿粉粒径、固气比、反应时间等参数对矿粉还原率的影响. 结果表明,粒径为61.7 mm的矿粉在加热温度570℃、固气比0.22 g/L、反应时间40 s时,还原率可达39.2%. 对还原样品粉末进行X射线衍射分析表明,铁矿粉中的Fe2O3已还原为Fe3O4并开始出现金属铁.