成果鉴定

攀枝花铁精矿南方流程电炉熔分扩大试验通过技术鉴定 按照1973年攀枝花第一次综合利用会议的安排,攀枝花钢铁研究院、成都钢铁厂及重庆钢铁设计研究院自1975年10月开始,对攀枝花矿金属化球团进行了电炉熔化分离及半钢电炉炼钢的实验室和扩大试验,至1982年12月在100kVA矿热炉和1.5t电弧炉上,完成了部下达的攀枝花铁精矿回转窑直接还原,综合回收铁钒钛钢铁冶炼新流程中电炉熔化分离和半钢炼钢阶段的研究任务。由冶金部科技司主持在西昌410厂于1984年9月中旬通过了鉴定。     

竖炉直接还原钒钛磁铁矿

本文着重介绍了5米~3竖炉直接还原初次试验情况。试验得到了金属化率>75％的球团共68.96吨,其中金属化率>85％的24.46吨;>90％的 4.28吨。这些产品用于熔化分离、炼钢、提取V_2O_5的试验,取得良好的效果。     

高炉瓦斯灰制含碳球团直接还原试验研究

通过试验对高炉瓦斯灰和氧化铁皮制得含碳球团的直接还原进行了研究,考察了不同还原气氛、球团中不同C/O、还原时间、还原温度对还原结果的影响。结果表明:高温下含碳球团在空气中直接还原就能获得很高的金属化率。当球团中C/O在1.2以上时,球团的金属化率在还原过程中一直增加,在1 350℃下还原30 min,球团的金属化率达到96.94%。球团金属化率的变化趋势表明球团在反应开始是由化学反应控速环节控制,而后逐渐向扩散控速环节过渡。在1 400℃下空气中还原30 min,球团中还原出的铁与渣完全分离。     

金属化球团连续炼钢生产工艺流程的探讨

根据金属化球团的特点,推荐如下的连续炼钢工艺,直接还原－熔化分离－半钢预处理－单段逆流槽式连续炼钢－炉外精炼－连铸。     

钒钛磁铁矿金属化球团还原熔分试验及渣相分析

通过单因素试验考察了熔分温度、熔分时间和球团碱度对钒钛磁铁矿金属化球团熔分效果的影响,利用Factsage软件计算了不同碱度配比下的渣系三元相图,并结合XRD分析了熔分渣系特点,解释钒钛磁铁矿金属化球团还原熔分过程。结果表明,适当提高熔分温度、熔分时间和球团碱度有利于渣铁分离,但球团碱度超过1.0后,由于三元渣系组成移动到了高温区,使熔渣熔化性温度升高;熔分时间超过40min后,渣系中TiN逐渐增多,增加了熔渣的黏度,不利于渣铁分离。金属化球团熔分还原的最优条件为熔分温度1 550℃、球团碱度R=1.0、熔分时间40min。     

钒钛磁铁矿精矿中铁、钛、钒的分离法[一]

进行了回转窑钠化氧化焙烧铁钒精矿球团-水浸提钒扩大试验,结果表明,可以较大幅度提高V_2O_5的回收率,技术上稳妥可靠;将浸钒后球团进行固体炭直接还原,可制得金属化率较高的球团;在一定条件下得到的金属化球,经磨细、磁选,铁、帆、钛分离效果良好。     

含锌粉尘内配碳球团还原模型

以转底炉处理钢铁厂含锌粉尘为背景,结合转底炉实际生产工艺条件,建立了含锌粉尘内配碳球团直接还原一维非稳态数学模型.模型不仅考虑了铁氧化物的还原反应和碳的气化反应,还加入了氧化锌的还原反应,并通过实验验证了模型的准确性.利用计算结果分析讨论了炉温、球团半径及孔隙率对球团还原的影响.炉温对球团的金属化率和脱锌率均有显著影响,孔隙率和球团半径仅对球团的金属化率影响较小,而对脱锌率基本没有影响.      

我国回转窑直接还原的进展

回顾了我国回转窑直接还原从粒铁法到生铁—水泥法、预还原和金属化球团新工艺的发展过程;我国回转窑金属化球团的研究概况及其在高炉、电炉中的应用。通过回转窑金属化球团的经济分析,阐明了当时金属化球团不能推广应用及目前已成为十分引人注目的废钢代用品的原因。同时也简述了回转窑直接还原在粉状铬矿预还原球团和粉末冶金铁粉生产中的应用及其经济性。     

利用普通品位铁矿的煤基直接还原新工艺研究

根据转底炉工艺高温快速还原的特点,在实验室模拟生产条件,进行了以普通品位铁矿为基础的直接还原试验,得到了在该工艺条件下的金属化球团、粒天珠铁、精选铁粉等高金属化率产品,并对其性能及后续处理做了相应的研究和探讨,提出了普通铁矿先还原、后分离（磁分、熔分、筛分）的直接还原炼铁新工艺路线,认为转底炉直接还原及后分离工艺是技术上和经济上都适于处理普通品位铁精矿和难选赤矿的一条新途径。     

金属化球团的理论与实践(上)

本文对国外铁矿石直接还原的发展概况和生产实践进行了综合述评;对国内发展铁矿球团直接还原的远景,以及试验和半工业性试验结果也作了简要论述。文中着重对铁矿球团直接还原的热力学基础,主要方法的特点,对球团矿的质量要求,还原剂种类和要求,防止金属化球团的再氧化,对金属化球团质量要求和应用等问题,分别进行了分析和讨论。     

钒钛磁铁矿含碳球团直接还原研究

以转底炉工艺为基础,在实验室模拟条件下,进行了钒钛磁铁矿含碳球团直接还原高温焙烧试验。通过XRD分析,讨论了配碳量(wC/wO)、还原温度、还原时间对球团金属化率和残碳量的影响。结果表明:随着还原温度的升高金属化率不断升高,而残碳量不断降低;在1 350℃之前,随着温度的升高,金属化率迅速升高,然后趋于平缓;当还原温度为1 350℃时,金属化率可达90%以上,随着还原时间的增加,球团的金属化率呈现先升高后降低的趋势,残碳量逐渐降低,还原时间为30 min时,球团的金属化率达到最大(91.37%);随着配碳量(wC/wO)的增加,球团还原速率加快,球团还原充分,球团的金属化率升高,当wC/wO为1.3时达到最大(94.28%)。     

镍合金化金属球团的冶炼

摘自《MeT》,1988,No.15(1067),57～58 苏联在感应炉中进行了镍合金化的金属球团的冶炼试验。球团是由含铁70.0%的铁精矿(含脉石3.3%)加人3%碎海绵铁、3%石油焦和3%工业氧化镍制成。球团在1000～1500°C下于皮带运输机上通过还原气体实现金属化。这样得到的金属化球团比竖炉得到的孔隙度小。 金属化球团在40 kg碱性炉衬感应炉中熔炼。金属化球团不断向熔池(占总炉料25～30%6的废钢和生铁熔化而成)浸入,同时加入适量碎石灰以达到一定碱度。由于镍合金化的金属球团密度大,易于浸     

NaOH对钒钛磁铁精矿直接还原的影响研究

为了实现钒钛磁铁矿的低温还原,提高金属化率,以NaOH为钠化剂处理钒钛磁铁矿,钒钛磁铁精矿中配加煤粉和NaOH进行直接还原,试验研究了配碳比、直接还原温度、还原时间、Na/Si对直接还原的影响,直接还原后金属化球团利用化学分析法和XRD进行分析。研究结果表明:NaOH可以大幅降低钒钛磁铁矿的直接还原温度、显著改善还原效果。当Na/Si=0时,1 150℃、还原时间50 min,球团金属化率仅为79.87%;当Na/Si=5.0时,1 150℃,仅需30 min,球团金属化率可达93.17%。通过XRD检测结果可知,金属化球团内已形成钛、硅、铝相应的钠酸盐。NaOH的加入可以促进含铁矿物的还原,大幅降低能耗。     

高铬型钒钛铁精矿金属化球团的物化性能

高铬型钒钛铁精矿煤基直接还原-电炉熔分新工艺是实现铁、钒、钛和铬元素综合利用最有前景的非高炉冶炼工艺之一,而金属化球团的物化性能与后续电炉熔分工艺能否顺行密切相关。采用煤基直接还原工艺,研究了还原温度、还原时间、煤矿质量比和二元碱度对高铬型钒钛铁精矿金属化球团的物相组成、金属化率、残碳量、电阻率和抗压强度等物化性能的影响规律。试验结果表明,提高还原温度和延长还原时间均有利于磁铁矿和钛铁矿分别被还原为金属铁和黑钛石,而较高的煤矿质量比和二元碱度对还原过程不利;金属化球团电阻率的大小依赖于金属化球团的物相组成、不同物相组成的含量及各个物相之间的结合形式;金属化球团的金属化率与电阻率呈现较为明显的负相关,但是随着金属化率的提高,负相关的程度有所降低;在金属化率大于90%时,电阻率均小于0.5Ω/cm;金属铁的生成量和金属铁晶粒之间的连接作用是影响金属化球团抗压强度的关键因素,提高还原温度和延长还原时间有助于金属化球团抗压强度的提高,而随着煤矿质量比和二元碱度的提高,金属化球团的抗压强度降低。在还原温度为1 300℃、还原时间为35 min、煤矿质量比为25∶100、二元碱度为0.13的条件下...     

冶金含铁尘泥复合球团直接还原试验研究

以酒钢高炉瓦斯灰、转炉OG泥、转炉二次除尘灰和自产铁精矿为主要含铁原料制备复合球团开展直接还原试验。通过利用马弗炉模拟平铺料式隧道窑焙烧过程开展基础性试验研究,考察焙烧温度、焙烧时间、球团配比等条件对金属化球团金属化率、抗压强度的影响,结果表明:金属化球团金属化率和抗压强度指标均随焙烧温度的提高和焙烧时间的延长而升高,综合考虑金属化率和抗压强度指标,球团在焙烧温度1 200℃、焙烧时间100 min时是比较适宜的;不同瓦斯灰配入量条件下试验结果表明,球团金属化率随瓦斯灰配入量的增加而升高,抗压强度随瓦斯灰配入量的增加而降低。在此基础上,利用30 m平铺料式隧道窑装置开展了直接还原半工业验证试验,最终取得金属化球团铁品位73.51%、金属化率88.76%、抗压强度平均2 328 N、脱锌率95.10%的试验指标,金属化球团抗压强度等各项指标均满足酒钢高炉或转炉用料要求,说明通过平铺料式隧道窑处理冶金含铁尘泥复合球团在技术上是可行的。     

温度对高磷鲕状赤铁矿含碳球团直接还原影响

对高磷鲕状赤铁矿含碳球团直接还原进行了研究。结果表明,1100℃以下时,提高温度可以显著提高球团金属化率;1100℃以上时,继续提高温度对球团金属化率影响不大。球团金属化率越高,磁选精矿铁品位越高。还原温度不仅显著影响球团的金属化率,还影响金属铁相的长大及磁选效果。因此,控制适宜的温度对高磷鲕状赤铁矿含碳球团直接还原至关重要。     

金属化球团对甲烷和有机硫转化的催化作用

本文介绍了金属化球团对甲烷和有机硫转化催化作用的实验室试验结果。试验结果表明：在直接还原过程中，金属化球团对甲烷蒸汽的转化和有机硫化物的加氢转化均有一定的催化作用。     

磁铁精矿冷固球团直接还原新工艺的研究

介绍了磁铁精矿采用有机粘结剂进行冷固结，得到冷固球团，然后直接进行还原生产金属化球团的新工艺，试验表明，此工艺可得到性能优良的冷固球团及金属化率≥９５％的金属化球团，文章还对其各工艺条件及影响因素进行了阐述。     

铬铁矿球团预还原特性的研究

通过铬铁矿粉矿成球和还原试验,研究了还原温度、还原时间、还原剂以及添加剂对铬铁矿球团预还原结果的影响。结果表明,还原温度对预还原球团的金属化指标影响非常明显,温度高于1 250℃时,铬铁矿预还原球团的金属化指标开始明显增加;铁还原速度较快,延长还原时间对铬的还原更有利,总还原完成时间需4 h。强化铬铁矿球团预还原的试验研究表明,添加剂能提高球团的金属化率,试验所涉及的添加剂中Na_2B_4O_7·10H_2O的催化能力较好;另外,还原剂质量也会对球团的金属化指标产生一定的影响。     

多层含碳球团转底炉内直接还原行为

 为明确转底炉内多层布料下球团的还原规律,采用含碳球团直接还原钒钛铁精矿,研究了还原温度和还原时间对不同层球团金属化率的影响以及铁精矿中各铁矿物的还原顺序。结果表明:多层球团的还原不同步,在上层球团还原完成并发生再氧化时,下层球团的还原仍在继续。球团的平均金属化率会随着还原温度的增加而提高,随着还原时间的延长出现先增高后降低的现象。在还原过程中存在一个获得最大金属化率的最佳还原时间（本试验为25min）。钒钛铁精矿中各铁矿物还原的难易程度按下列顺序依次增加：Fe2TiO5→Fe3O4→FeO→Fe2TiO4→FeTiO3。