炭化工艺参数对铁焦冶金性能的影响

摘要：复合铁焦被认为是实现低碳高炉炼铁的革新技术之一。为了获得高质量的铁焦,需要采用适宜的炭化工艺条件。研究了炭化工艺参数对铁焦机械强度、反应性和反应后强度等冶金性能的影响,并对炭化后铁焦的金属化率、微观结构和碳微晶结构进行了解析。结果表明,炭化温度的升高可以提高铁焦的抗压强度和反应性。当温度为900～1000℃时,铁焦的抗压强度和反应性较优。炭化时间的延长可以使铁焦的抗压强度提高,反应性降低。当炭化时间为3～4h时,铁焦抗压强度和反应性较优。升温速度越快,铁焦的机械强度越低。适宜的升温速度为:Ⅰ段（室温至550℃）小于7℃/ min,Ⅱ段（550℃至1000℃）小于5℃/min。为防止铁焦冶金性能因碳气化溶损反应而劣化,在CO和CO2混合炭化气氛中,CO2与CO体积比(V(CO2)/V(CO))应控制在0.11以下。在优化的炭化工艺条件下,制备的铁焦抗压强度大于3500N,反应性大于60%,反应后强度在16%左右。     

炭化工艺参数对铁焦冶金性能的影响

复合铁焦被认为是实现低碳高炉炼铁的革新技术之一。为了获得高质量的铁焦,需要采用适宜的炭化工艺条件。研究了炭化工艺参数对铁焦机械强度、反应性和反应后强度等冶金性能的影响,并对炭化后铁焦的金属化率、微观结构和碳微晶结构进行了解析。结果表明,炭化温度的升高可以提高铁焦的抗压强度和反应性。当温度为900～1 000℃时,铁焦的抗压强度和反应性较优。炭化时间的延长可以使铁焦的抗压强度提高,反应性降低。当炭化时间为3～4 h时,铁焦抗压强度和反应性较优。升温速度越快,铁焦的机械强度越低。适宜的升温速度为:Ⅰ段(室温至550℃)小于7℃/min,Ⅱ段(550℃至1 000℃)小于5℃/min。为防止铁焦冶金性能因碳气化溶损反应而劣化,在CO和CO_2混合炭化气氛中,CO_2与CO体积比(V(CO_2)/V(CO))应控制在0.11以下。在优化的炭化工艺条件下,制备的铁焦抗压强度大于3 500 N,反应性大于60%,反应后强度在16%左右。     

铁矿粉配比对铁焦性能影响的试验研究

 高反应性铁焦是一种能够改善高炉内铁矿石还原反应效率,大幅削减CO2发生量,提高弱黏结煤和低品位矿石使用率的新型高炉原料。系统地研究了铁矿粉种类及配比对铁焦灰分、硫分、相对密度、气孔率、机械强度、热性质、铁矿粉的还原程度等性能的影响。试验结果表明,随着铁矿粉配比的增加,铁焦的硫分有所增加,灰分线性增加,真、假相对密度均提高,总、显气孔率均降低,抗碎强度和耐磨强度均降低,反应性提高、反应后强度降低,金属铁含量增加,加矿和鄂矿的还原程度提高、澳矿有所降低。当铁矿粉配比为15%时,加矿或鄂矿铁焦中金属铁（MFe）的质量分数为6%~9%,铁矿粉中的氧化铁有55%~70%还原成铁。     

焦化前期工艺参数对焦炭强度的影响

采用40 kg小焦炉模拟唐钢炼焦制气厂的生产过程,研究高温焖炉时间、堆密度和配合煤的细度对焦炭强度的影响.结果表明:高温焖炉时间控制在180 min,配合煤堆密度控制在0.8 t/m3左右,配合煤的细度控制在77%左右时,焦炭的冷态强度和高温强度最佳.     

焦化前期工艺参数对焦炭强度的影响

采用40kg小焦炉模拟唐钢炼焦制气厂的生产过程，研究高温焖炉时间、堆密度和配合煤的细度对焦炭强度的影响．结果表明：高温焖炉时间控制在180min，配合煤堆密度控制在0．8t／m。左右，配合煤的细度控制在77％左右时，焦炭的冷态强度和高温强度最佳。     

基于不同炼铁工艺的铁矿石低温还原粉化特征

 为改善铁矿石在炉内的低温还原粉化性能以适应多样的炼铁生产条件,以炼铁生产常用的烧结矿、球团矿以及块矿为研究对象,通过控制还原气体成分和温度的方式,考察并比较了不同种类铁矿石在高炉炼铁工艺和COREX非高炉炼铁工艺2种煤气条件下的低温还原粉化行为。试验结果表明,相同的还原气氛和温度条件下,烧结矿、球团矿以及块矿的还原粉化形式、程度有较大差异,而各类铁矿石对煤气性质、温度变化的敏感性也各不相同。这对更为全面地考察和评价不同类型铁矿石的低温还原粉化特征,进而改善铁矿石冶金性能和优化炼铁工艺参数具有一定的实用性和参考价值。     

铁矿粉对铁焦性能的影响及机理

为促进铁焦的工业化应用,利用40 kg试验焦炉制备铁焦,研究了铁矿粉成分、配比对铁焦灰分、硫分、机械强度、热反应性等性能的影响,利用热重分析了铁焦的碳溶损反应,并利用SEM扫描电镜和光学显微镜对铁焦的微观形貌和光学组织进行了分析。结果表明,添加铁矿粉,铁焦的灰分明显增加,硫分变化不大,机械强度降低,热反应性提高,反应后强度降低,添加配比不宜超过10%;铁矿粉具有催化焦炭与CO_2反应、降低起始反应温度的作用,铁质量分数越高,催化性越强;炭化还原后得到的金属铁及铁氧化物以不规则的尺寸和形态分布在铁焦气孔壁和碳基质中,充当催化中心和裂纹中心作用,导致CRI上升,CSR降低。     

冷固结钛精矿高炉护炉球团制备研究

含钛量高的优质氧化球团矿可作为高炉护炉原料。采用冷压成型低温固结工艺,对TiO_2质量分数约为36%的3种钛精矿进行球团制备,并将球团炉外冷却试验与焖炉试验结果进行对比分析。结果表明:在1~#矿∶2~#矿∶3~#矿的配比为34.4∶27.5∶38.1时,添加剂、黏结剂和水分的质量分数分别为3.0%、5.0%和7.4%,在热处理总时间为93 min的焖炉冷却条件下可获得优质的高炉护炉球团矿,其TFe和TiO_2质量分数分别为25.82%和34.10%,还原粉化指数(-3.15 mm)为4.13%,常温抗压强度为2 776 N/P,热抗压强度为1 882 N/P。该制备工艺降低了黏结剂消耗量,缩短了球团干燥、热处理时间,提高了成品球的机械强度。     

混装铁焦对人造富矿还原行为的影响

 高炉炼铁是资源、能源的消耗大户,节能潜力巨大。铁焦是一种高反应性焦炭,将合适粒度和数量的铁焦与含铁炉料混装入炉,从理论上说具有降低焦比,取得节约稀缺炼焦煤资源和降低生产成本的潜力。对混合试样的还原机理进行了分析,并对铁焦与人造富矿的耦合反应进行了实验室研究,证明混入铁焦对烧结矿和球团矿的还原反应有明显的促进作用,提高温度和增加铁焦用量对提高铁矿石的还原度有利。     

弱粘结性煤生产冶金型焦的科学基础(连载18)

4　用顺次施加破坏力方法研究型焦的物理—机械性质顺次施加破坏力时对工业焦炭和成型焦炭的筛分组成变化加以比较是很有意义的。已知 ,沿炉室宽向焦炭的形成条件是不同的 〔2〕。因为由炉墙至炉中心煤层的炼焦温度制度不一样 ,所以形成的焦块沿其长向的裂纹网密集程度波动很大。焦炭多孔体的密度和强度也变化很大〔8〕。为了弄清楚型焦与普通焦炭的哪一部分焦块的强度最接近 ,在进行机械检验时不是使用普通焦炭的平均试样 ,而是使用由炼焦车间的焦台上所选取的尺寸完整的块焦进行制备的。将所选尺寸完整的普通焦炭沿长向分割成三个试样 :靠…     

配加铁矿粉对铁焦微观结构及性能的影响

 为了研究在炼焦过程中配加铁矿粉对焦炭性能的影响,在气煤中配加0、5%和10%的铁矿粉炼制铁焦,采用I-型转鼓、差热分析仪、SEM、XRD和光学显微镜对铁焦的强度、反应性、微观结构、微晶结构和光学组织进行研究,并采用Coats-Redfern方法计算气化反应的动力学参数。结果表明,在气煤中配加铁矿粉可以有效提高铁焦的转鼓强度及反应性,随着铁矿粉配比的增加,铁焦的堆垛高度[Lc]值逐渐减小,石墨化程度降低,并且铁焦的气孔逐渐减小,且附着于气孔表面的铁原子密度增大,出现成片含铁区域,焦炭结构中各向同性结构和镶嵌结构减少,残炭结构增多。根据动力学分析可知,配加0、5%和10%的铁矿粉制得的铁焦,其活化能分别为228.4、235.5和256.7 kJ/mol,并且发现表观活化能与指前因子具有动力学补偿作用。     

炼焦工艺对干煤和湿煤成焦质量的影响

为了更好地优化炼焦工艺,有效地改善配合煤炼焦的成焦质量,系统性地分析了炼焦工艺及干煤和湿煤炼焦对焦炭强度与反应性的影响.采用5 kg试验焦炉对多种工况下的干煤(水分低于3％)和湿煤(水分高于6％)分别进行炼焦试验.通过研究装炉煤的水分、干基堆密度以及装炉温度对干煤和湿煤成焦强度及焦炭反应性(CRI)的影响,并结合干煤和...     

还原焙烧—磁选在黄金冶炼渣中的应用

本文以焦煤为还原剂对某矿山黄金冶炼渣进行了还原焙烧—磁选试验,分别对焦煤加入量、焙烧温度、焙烧时间、矿物磨细度以及磁场强度进行了试验。试验结果表明:矿物磨细度为-0.0045mm占74.56%,焙烧温度为1150℃,焙烧时间为60min,焦煤加入量为15%,磁场强度为60KA/m,此时可获得精铁矿中铁品位93.24%,铁回收率为82.75%的铁粉。     

Composite Pre-Reduced Pellet (CPR) — A New Way for Fines Utilisation

Composite pre-reduced pellet has a metallised core encased in a sintered shell of iron ore. It is produced under oxidizing atmopsphere and degree of reduction obstained is as high as 91%. Non-coking coal, charcoal, coke and char fines are used as reducing agent. The physical properties of this pellet make it suitable for use in blast furnace/steelmaking processes.

In this paper an attempt has been made to present a review of the work done in this area as well as ore: coal mixed pellet. The effect of process variables like, temperature, time, Fe₂O₃/C ratio, heating rate and heating conditions on degree of reduction has been discussed. Attempt has also been made to judge the suitability of the pellet for use in iron and steel industries.     

低品位氧化锌矿石铁还原度对硫酸浸出锌的影响

研究了低品位氧化锌矿石的微波还原焙烧—硫酸浸出锌,考察了微波功率、活性炭粉加入量和微波加热时间对矿石中铁还原度及铁还原度对锌、铁浸出率的影响。结果表明:低品位氧化锌矿中铁的还原度随微波功率、活性炭粉加入量和加热时间的增大而增大,锌浸出率随铁还原度的增大而升高;铁还原度控制在60%以下,用质量浓度为80g/L的硫酸溶液浸出,锌浸出率为85.36%,铁浸出率为33.75%。     

Effect of Processing Conditions on Mechanical Properties of a Ti Interstitial Free Steel

The effect of thermal cycle, cold reduction and temper rolling on texture, microstructure and mechanical properties of a Ti‐added IF steel is presented. Sheets with different cold reductions were annealed using cycles with temperatures, heating rates and soaking times including extreme annealing conditions like continuous and batch regimes. Microstructure is characterized by equiaxed grains of about 17 to 20μm, being independent of the annealing cycle applied. As a function of the processing variables, texture depended mainly on heating rate and cold reduction degree, showing little dependence on soaking time or temperature. Despite the great differences between batch and continuous annealing cycles, yield strength, ultimate tensile strength and hardening coefficient n show little variation between these extreme regimes. This characteristic makes this steel almost insensitive to annealing conditions, strongly differing from other deep drawing materials like Al‐killed steels. The influence of texture on r‐value was studied using a Taylor‐based model which showed good agreement with experimental relationships. Finally, temper rolling of annealed materials was simulated with elongations varying from 0.5 to 7%. This resulted in an important increase of YS and a decrease of n, but had a deleterious effect on stretchability.     

CHARACTERIZATION OF PROPERTIES AND REDUCTION BEHAVIOR OF IRON ORES FOR APPLICATION IN SPONGE IRONMAKING

Studies on the chemical and physical properties, and the reduction behavior (in coal) of hematite iron ores procured from 10 different mines of Orissa, were undertaken to provide information for the iron and steel industries (sponge iron plants in particular). The majority of the iron ores were found to have high iron and low alumina and silica contents. All these iron ores were free from the deleterious elements (S, P, As, Pb, alkalies, etc.). The results indicated lower values of shatter and abrasion indices, and higher values of tumbler index in all the iron ore lumps except Serazuddin (previous) and Khanda Bandha OMC Ltd. For all the fired iron ore pellets, the degree of reduction in coal was more intense in the first 30 min, after which it became small. Slow heating led to higher degree of reduction in fired pellets than rapid heating. All the iron ores exhibited more than a 90% reduction in their fired pellets in 2-h time interval at a temperature of 900°C. Iron ore lumps showed a lower degree of reduction than the corresponding fired pellets.     

正交法研究添加Y2O3对Ti-6Al-4V合金组织与性能的影响

采用正交实验方法,应用放电等离子烧结(SPS)技术制备出Y2O3含量分别为0.2%、0.6%、0.8%的Ti-6Al-4V合金,探究烧结温度、烧结压力、Y2O3含量和保压时间对Ti-6Al-4V合金显微组织、烧结密度和力学性能的影响,优化烧结工艺。结果表明,烧结温度对烧结密度的影响最大,接下来依次为烧结压力、Y2O3含量、保压时间;烧结温度对力学性能的影响最大,接下来依次为Y2O3含量、烧结压力、保压时间。当烧结温度1200℃、烧结压力50 MPa、保压时间5 min、Y2O3含量0.6%,烧结样的密度和压缩强度高,分别达到4.4138 g/cm3、1881.4 MPa,相比未添加Y2O3的Ti-6Al-4V合金,其压缩强度提高15.7%。