硫酸渣煤基直接还原应用基础研究

以硫酸渣和煤粉为主要原料,对硫酸渣含碳球团进行焙烧,考察焙烧时间、焙烧温度、配碳量对球团金属化率的影响,确定了最佳工艺参数,即焙烧温度为1 225℃、焙烧时间15 min、(C)/(O)为1.2时,球团金属化率可达92.5%,此工艺参数满足转底炉高效还原的特点,适用于转底炉工艺。     

红土镍矿金属化球团转底炉工艺实验研究

以低品位红土镍矿(w(TFe)=22％、w(Ni) =1.89％)为原料,运用高温电阻炉对转底炉直接还原红土镍矿新工艺进行热态模拟实验研究.通过正交实验考察了焙烧温度、焙烧时间,w(C)/w(O)三个因素对红土镍矿选择性还原的影响,并分析了考察因素对金属化率的影响程度,得出最优实验方案.结果表明,红土镍矿含碳球团转底炉工艺因素对金属化率影响程度依次为:w(C)/w(O)＞焙烧温度＞焙烧时间.当w(C)/w(O)到0.8时,铁金属化率最大为67.85％,此时XRD分析已检测不到镍氧化物的存在.     

还原-熔分工艺处理硼铁矿提铁实验研究

采用转底炉-电炉流程的还原-熔分工艺处理硼铁矿,制备金属化球团并进行熔分,产出生铁。通过单因素实验探索此工艺对处理硼铁矿的影响,研究并找出最佳工艺参数:焙烧时间21 min、焙烧温度1 250℃、n(C)/n(O)=1.2、熔分温度1 500℃、熔分时间30 min。采用XRD对硼铁矿最佳工艺参数下得出金属化球团分析可得:硼铁矿物相主要组成为硼镁石、磁铁矿、尖晶石、蛇纹石、硼镁铁矿石;经过焙烧还原后,赋存于磁铁矿、尖晶石、硼镁铁矿石中的铁基本被还原成金属态铁。     

转底炉工艺对高炉生产的影响

介绍了利用转底炉煤基直接还原工艺对高炉生产工艺的含铁除尘灰进行资源化利用,并将高温焙烧还原后的金属化球团作为优质原料返回高炉生产。通过转底炉工艺避免了有害元素在高炉生产中的循环富集,金属化球团对降低高炉焦比、提高产量、减少环境污染等方面有着积极的作用。对转底炉工艺的认识和推广有着积极的作用。     

红土镍矿金属化球团直接还原工艺研究

采用转底炉直接还原工艺处理红土镍矿制备金属化球团,通过正交实验探索对红土镍矿选择性还原的影响因素,找出最佳工艺参数。实验表明,可以通过调整温度、还原时间和(C)/(O)来实现选择性还原。从金属化球团扫描电镜观察及XRD衍射分析得知,金属晶粒成长不规则,分布不均匀,(Fe)约为80%,(Ni)约为8%,球团中铁主要以金属铁与硅酸铁的形式存在;镍主要以金属形式存在。当铁金属化率到53.81%时,XRD衍射分析已测不出镍氧化物的存在。     

提高钒渣中V_2O_5品位的基础研究

通过含碳球团高温还原法研究还原温度和还原时间对高硅、高铁低品位钒渣的金属化率及钒富集的影响.结果发现,还原时间为60 min、还原温度为1 400℃时效果最佳,Fe的金属化率达80％以上,同时,可将二次钒渣中V2O5的含量提高至46.50％.     

浅谈转底炉处理复合共生矿技术

通过对转底炉处理钒钛磁铁矿、红土镍矿及铜渣技术的综述,初步指出转底炉处理每种复合共生矿的特点及目前遇到的难点,怎样将转底炉还原的金属化球团进一步接近"终成品"以及转底炉产品后续深加工工艺的开发和研究,应为转底炉直接还原技术下一步发展的重点。     

高效利用红土镍矿的基础研究

对转底炉直接还原工艺处理红土镍矿过程石灰对矿物原料还原的作用进行研究,并研究了(C)/(O)、碱度对熔分后金属收得率的影响。结果表明,加入石灰可以提高金属氧化物的还原效率,在1 300℃金属化焙烧时发生一定程度的烧结,高温焙烧较低温焙烧金属晶粒聚集长大。综合考虑金属回收率和镍铁合金的镍品位,确定最佳配料为:(C)/(O)0.8、碱度1.0。     

拜耳法赤泥还原提铁实验研究

对某铝厂的拜耳法赤泥进行XRF-荧光、粒度、化学分析可知,赤泥中铁质量分数为31.42%,粒径在0.043 mm以下的占85.19%,是良好的铁资源。实验室条件下着重讨论了添加剂用量、w(C)/w(O)、还原温度、还原时间对还原后球团的金属化率和铁回收率的影响,获得最佳实验条件:添加剂用量10%,w(C)/w(O)=2.0,还原温度1 250℃,还原时间30 min,金属化率可达89.09%,磨选所得金属铁粉铁回收率83.91%,为赤泥在资源化提供一条解决途径。     

高碳金属化球团制备与应用研究

高碳金属化球团作为一种新型冶金原料,应用于电弧炉冶炼生产过程中,可以有效增加炉料配碳量,并实现在渣钢界面以下进行反应,达到良好的增碳及发泡效果.通过预还原实验与球团制备实验,获取球团制备的最优工艺方案;并将成品球团应用于某钢厂90 t电弧炉冶炼生产,通过对比高碳金属化球团加入前后的主要冶炼参数,探究并分析其在工业生产中...     

无速度传感器矢量控制在炉床转动系统中的研究

转底炉炉床转动控制是关系转底炉冶炼工艺的关键环节.根据转底炉冶炼工艺的要求,提出了一种新的炉床转动控制方法.将异步电机无速度传感器矢量控制应用到炉床转动控制系统中,通过研究含碳球团还原热动力学特性及工艺要求,得出了炉床上物料量与其所需反应时间和炉床转速的关系式,在此基础上建立了系统的仿真模型.仿真结果表明,系统可依据炉床上物料量的波动,适时地控制调整炉床运动转速,以此确保物料反应时间,为改良炉床转动控制提供了一条新途径.     

转底炉还原红土镍矿工艺设计与实践

为解决低品位红土镍矿的合理利用问题,介绍了转底炉还原红土镍矿新工艺的技术特点和镍铁生产实践,及其工程化应用。     

Mathematical model of direct reduction in multilayer pellets made of metallurgical dust in a rotary hearth furnace

A mathematical model of direct reduction of metallurgical dust pellet layers has been established in a rotary hearth furnace. The effects of radiation shielding of the upper layer to lower layer and the heating effects of the hearth were considered in the model. The control equations of the model were discretized into algebraic equations based on the control volume integration method and numerically solved by the alternating direction implicit method. The effects of pellet arrangement, furnace temperature, and the height of the pellet layer were investigated by the model. The results show that staggered arrangement of metallurgical dust pellets can improve average temperature of pellet layer. Thus, the degree of metallization and zinc removal rate of the pellet layer are improved. With the increase of furnace temperature, degree of metallization increases rapidly. Compared with iron oxide reductions, furnace temperature has less effect on zinc removal rate. With the height of pellet bed increasing to four layers, both degree of metallization and zinc removal rate of the fourth layer are slightly higher than that of the third layer. After heating for 15 min, extending heating time has little influence on zinc removal rate of each layer.     

转底炉直接还原技术对钢铁行业资源综合利用的意义及发展前景分析

本文对我国钢铁行业贫矿资源和冶金尘泥的利用现状进行了分析,认为通过技术创新充分利用储量丰富的低品位铁矿资源和现有钢铁生产流程中难以处理的冶金尘泥,对提高行业资源综合利用水平、大力发展循环经济和推动节能减排具有重要意义。同时对当前处理这些资源的主要技术进行了分析和比较,提出应大力发展转底炉直接还原技术的重要结论,并对该技术的发展前景进行了预测。     

工业催化剂及其载体焙烧设备进展

焙烧几乎是所有固体催化剂及其载体制备的最后环节。焙烧温度对催化剂的结构性质、物相、晶粒大小、表面酸性以及强度、比表面、孔分布等性质具有重要影响,并最终影响催化剂的综合性能。从实验室少量焙烧到大批量的工业生产,即从小容积、温度场均匀、浓度场均匀和间歇操作的实验室焙烧装置放大到温度场和浓度场尚不十分清晰的工业焙烧设备,有必要研究设备变化的工业放大效应。在催化剂工业生产中,有微波焙烧炉、厢式焙烧炉、回转式焙烧炉、网带式焙烧炉、流态化焙烧炉、立式焙烧炉、隧道窑、梭式窑、辊道窑等多种焙烧窑炉可供选择。厢式炉不适于连续生产,网带式炉不适于高温焙烧,对于大批量催化剂的高温焙烧往往采用隧道窑和连续式回转炉。通过炉体自身的旋转,回转炉能促使物料颗粒之间的相互混合,而隧道窑则不能;回转炉炉体不漏风,物料床层截面主体温度均匀,而隧道窑中易出现窑车下部漏风、窑车自身蓄热等问题,从而引起预热段断面的上下温差;此外,隧道窑温度分布不均匀。微波炉具有加热速度快等优点,是近年来发展较快的焙烧方式。     

环形加热炉燃耗影响因素分析及降耗措施

以包钢集团包头无缝钢管厂36m环形加热炉改造项目为例,通过分析指出加热温度、加热时间、热损失、负荷率、炉型结构、设备预留能力等是影响环形炉燃耗的主要因素,并从炉型设计、燃烧控制、生产工艺制度等方面给出具体的降耗措施。经过1年的生产实践证明,管坯氧化烧损少,加热质量好,燃料消耗低,环境污染少。     

Behavior of Fe and P during reduction magnetic roasting-separation of phosphorus-rich oolitic hematite

Fe–P separation and the behaviors of Fe and P in separation process of high-phosphorus oolitic hematite ore from western Hubei province in China were studied. Various parameters, including reducing temperature and time, dosage of the pulverized coal, grinding fineness of magnetic separation feed, magnetic field intensity and grinding fineness of flotation feed were investigated. Experimental results show that the iron concentrate with total iron grade of 61.78% and phosphorus content of 0.23% was obtained from an oolitic hematite ore containing 47.71% iron and 0.874% phosphorus by magnetization roasting-magnetic separation-reverse flotation separation process under the proper conditions. In the magnetization roasting process, the Fe and P grade was rising by 1.30% and 11.49%, respectively; the forms of Fe and P are oolite hematite (magnetite) and collophanite which mainly distributed inside oolite structure and a small portion being distributed in other shapes. In the magnetic separation process, the Fe is from 48.33% to 58.52%, and P grade was slipped to 0.70% from 0.97%, however, the forms of Fe and P have no change compared with the roasted ore. In the reverse flotation separation process, Fe is from 58.52% to 61.78%, phosphorus is from 0.70% to 0.23%, the flotation concentrate mainly contained fine iron mineral and phosphorus is finely disseminated inside the iron mineral.     

电炉熔融还原炼铁的试验研究

电炉冶炼作为钢铁行业的一种工艺,具有工艺流程短,能够及时控制炉况的特点.由于其冶炼的所消耗的能源大部分是电能,能减少焦炭的使用和减少了CO2等温室气体的排放.以电炉熔融还原炼铁试验研究为基础,得出试验能够生产出符合一定标准的炼钢用铁,试验中得到最大煤取代焦炭的比例为50％.经分析,电炉熔融还原铁的最佳单位能耗折合标准煤能够达到504.51 kg/t.为电炉生产其他铁合金的煤代焦的研究提供依据.     

环形加热炉管坯二维传热数学模型采用总括热吸收率法的探讨

总括热吸收率法一般只用于钢坯加热过程一维数学模型的计算中,采用CFD模拟并结合黑匣子测试结果来分析管坯加热过程的总括热吸收率,将总括热吸收率法应用于环形加热炉管坯二维在线数学模型中,通过实践证明了该方法的可行性。