金属化率与还原度关系的探讨及应用

针对铌精矿的选择性还原,推定矿石中的FeO=0,相关的化学反应中的物量平衡单位采用摩尔数,以氧含量的平衡建立相关还原度和金属化率的数学关联函数,推导出还原度和金属化率二者的关系为M=KR+1-K。通过对包头白云鄂博铌精矿选择性还原的实验数据对比表明,当还原度和金属化率二者的关系处于M=R、M=1.5R-0.5以及M=0所围成的区域时,计算数据和实测数据可以很好的吻合,说明所得的关系可以很好地检验金属化率和还原度测定值的准确度以及偏差,进而为实际生产检测工作提供理论指导。     

提高低品位铁矿球团直接还原金属化率研究

应用直接还原炼铁工艺技术有许多研究,直接还原炼铁金属化率偏低一直是阻碍该技术推广的一个重要难题.本文通过调整低品位矿球团粒度、配料比和焙烧温度等影响因素的直接还原实验,提高了DRI球团金属化率,最高为98.20％.通过经济评价可知:金属化率最高,不是最经济;要同时兼顾煤耗、料耗及CO2排放,寻求效益最大化;较好的控制为球团粒度8～12mm,焙烧温度1 320℃,焙烧时间31 min,球团中不含NCP和膨润土,DRI球团金属化率在91％以上,有利于节能减排、降本增效.     

微细粒赤铁矿配加SiO2直接还原试验

采用赤铁矿配加 SiO2制成的团块进行直接还原,研究了微细粒嵌布赤铁矿直接还原焙烧及其分选机理,应用 X射线衍射扫描电镜及能谱等对还原产物进行分析.结果表明,SiO2含量较低时,SiO2对微细粒嵌布赤铁矿直接还原影响较小,SiO2含量增加时,还原团块金属化率、分选指标显著降低.还原温度较高时,SiO2对微细粒嵌布赤铁矿的直接还原-分选的影响加大.采用反应活性较好的烟煤作还原剂,能提高还原过程中铁氧化物还原速率,加快铁氧化物的还原,降低 SiO2对还原-分选指标的影响.SiO2含量升高,还原焙烧产物中硅酸铁含量增加,金属铁含量减少,同时金属铁颗粒粒径也随之减小,SiO2的存在对微细粒嵌布赤铁矿直接还原有显著的不利影响,适宜的还原温度和良好的还原煤有利于改善微细粒嵌布赤铁矿直接还原-磁选指标.     

还原剂对高磷鲕状赤铁矿直接还原过程铁还原的影响

采用添加脱磷剂直接还原焙烧-磁选的工艺制备直接还原铁,研究了不同还原剂对高磷鲕状赤铁矿直接还原过程铁还原的影响.实验结果和扫描电镜分析表明,还原剂中固定碳和挥发分含量对于焙烧产物中金属铁晶粒的聚集、增多和长大以及所得还原铁指标影响较大.焦炭和无烟煤所得焙烧产物中金属铁晶粒与脉石矿物结合较紧密,难以在磨矿过程中实现单体解离.褐煤所得焙烧产物中金属铁晶粒出现明显的连接和长大,且与脉石矿物界限分明,嵌布粒度较粗,有利于铁颗粒与脉石矿物的解离,从而其铁回收率较其他还原剂高.     

碳吸附赤铁矿粉流态化预还原过程中物性、结构变化规律的研究

对矿粉进行碳吸附新工艺处理,不仅加快流态化预还原速度并能有效防止粘结。对流态化预还原过程中碳吸附条件下赤铁矿粉的物化性质、结构变化规律进行了研究。     

微波还原-磨矿磁选对鲕状赤铁矿提铁脱磷的影响

采用微波加热还原-磨选技术研究鲕状赤铁矿的提铁脱磷条件,且探索最佳磨选条件。在原矿粒度小于0.18 mm占90%、配碳系数1.0、碱度系数0.8、脱磷剂用量15%(质量分数)的条件下,采用微波加热在950℃下还原30 min获得金属化球团,对金属化球团进行破碎、研磨,考察磨矿粒度、磁选强度对铁粉铁品位、回收率、P含量、脱磷率的影响规律,并对还原样品、磁选后的铁粉和非磁性渣进行了扫描电镜、能谱和X射线衍射分析。研究结果表明,金属化球团在研磨粒度小于0.045 mm占62.90%、磁选强度65 mT条件下,可获得铁粉铁品位87.69%、回收率77.86%、P质量分数0.30%、脱磷率86.37%。     

微波还原-磨矿磁选对鲕状赤铁矿提铁脱磷的影响

采用微波加热还原-磨选技术研究鲕状赤铁矿的提铁脱磷条件,且探索最佳磨选条件.在原矿粒度小于0.18mm占90％、配碳系数1.0、碱度系数0.8、脱磷剂用量15％(质量分数)的条件下,采用微波加热在950℃下还原30 min获得金属化球团,对金属化球团进行破碎、研磨,考察磨矿粒度、磁选强度对铁粉铁品位、回收率、P含量、脱...     

贵州鲕状赤铁矿的氢气还原行为

在800～1100℃范围内、H2体积分数为99.99％的气氛条件下,采用气基直接还原工艺对贵州鲕状赤铁矿进行了恒温还原研究,使用X射线衍射仪和光学显微镜对还原产物进行了表征,通过阿伦尼乌斯公式计算了还原反应的表观活化能,并采用未反应核模型判断了还原反应的限制性环节.结果表明:当还原温度为1100℃,还原时间为150 min,二元碱度为1.0时,可以获得金属化率为91.15％的直接还原产物,原矿中加入CaO促进了FeAl2O4和Fe2SiO4的还原,是还原产物金属化率提高的主要原因.动力学结果表明:原矿在900～1 100℃的还原过程中受气体内扩散控制,其表观活化能为18.95 kJ/mol,并且在典型气体内扩散范围内.     

LiCl催化剂对含铌铁矿粉氢气选择性还原的影响

在自制的扩散床底供气管式电阻炉内进行实验,研究了添加LiCl催化剂对H2选择性还原白云鄂博含铌铁矿粉中铁氧化物的影响。发现含铌铁矿粉中加入LiCl催化剂后对还原反应有促进作用,还原度和金属化率明显提高,铁氧化物几乎全部被还原为金属铁。改变催化剂的加入比率（质量分数）分别为2.14%、1.71%、1.43%、1.00%、0.71%、0.43%,结果表明,70g含铌铁矿粉中添加质量分数为0.71%的LiCl催化剂的催化效果最好,且杂质含量相对较少,其还原度达到95.82%,金属化率达93.73%。     

工艺参数对连续流化床内铁矿粉还原效果的影响

为了研究工艺参数对连续流化床内铁矿粉还原效果的影响规律,建立了两级连续流化床内氧化铁还原及煤气氧化耦合动力学模型.R1级流化床主要为FeO的还原,采用优质煤气作为还原剂,FeO来自R2级反应器;R2级流化床主要将Fe₂O₃还原到FeO,Fe₂O₃来自预热的R3流化床反应器,还原气来自R1还原尾气.模型主要计算结果与文献吻合.并以此为模型研究了矿粉粒度、流化床内压力等参数对流化床还原效果的影响.为了取得矿粉平均金属化率不小于85%、煤气利用率不低于38%和气矿比950~1050 m³·t^-1的还原效果,流化床应满足如下工艺条件:矿粉平均粒度1.5 mm以下,流化床温度780~800℃,煤气还原势不低于93%,惰性气体体积分数小于5%,R1流化床内煤气平均压力3.5×10⁵~4.0×10⁵ Pa,停留时间的倒数u_g/H=1.0~1.1 s^-1,R1流化床矿粉平均停留时间30 min,R2流化床矿粉平均停留时间20 min.     

铁矿石还原过程速率探讨

本文定义了还原反应速率的计算式，依据矿石失重实验数据可计算反应速率的大小及其变化关系，可分析矿石还原过程速率的限制性环节。     

钼粉还原过程中的遗传特性研究

利生物学中遗传的概念,针对以钼酸铵为原料经2段还原生产制备钼粉的工艺过程为研究对象,详细分析了还原过程中钼酸铵、二氧化钼、钼粉颗粒形貌、费氏粒度以及杂质元素含量等关键特点的演变过程和遗传特性。研究结果表明,颗粒团聚体的形貌演变具有明显的遗传现象,并伴有一定程度的变异;对于单颗粒形貌,每一代均具有自己本征特点,变异占主导地位,基本不存在遗传现象;费氏粒度的遗传特点是原料钼酸铵颗粒较粗对应产物颗粒较粗,原料颗粒较细对应产物颗粒也较细。杂质元素的遗传也具有明显的特点,易挥发元素、易受污染元素在还原过程中以变异为主;而其他不易挥发、不存在污染的杂质元素以遗传为主。     

不同粒度钼粉对板材组织的影响

通过将不同粒度及形貌的钼粉进行压制烧结成为板坯,再进行轧制加工及不同温度的退火处理观察其显微组织后发现：在同样的烧结工艺下,大粒度钼粉及小粒度钼粉烧结组织的晶粒较大,普通粒度钼粉烧结组织的晶粒细小;在同样的加工工艺下,普通粒度钼粉制备的板坯组织粗大,大粒度钼粉制备的板坯组织较细,小粒度钼粉制备的板坯组织最细小;在1 150～1 200℃退火时,普通粒度钼粉制备板坯的再结晶晶粒数少而晶粒粗大,大粒度钼粉板坯的再结晶晶粒数次之,小粒度钼粉板坯的再结晶晶粒最小;1 300℃时小粒度钼粉板坯的晶粒长大速度最快,而普通粒度钼粉板坯次之,大粒度钼粉板坯最慢。     

巴西铁精粉对承钢钒钛烧结的影响

试验研究了用较低熔点的巴西铁精矿粉代替高熔点海砂对承钢烧结矿的成品率、冷态机械强度、低温还原粉化及矿相组成的影响;经试验研究得出,当巴西铁精粉代替10％海砂时,提高了烧结矿成品率,改善了烧结矿粉化指标。     

二钼酸铵性能及还原工艺对钼粉粒度的影响

以3种不同二钼酸铵（ADM）做原料,采用氢气做还原剂的两段还原法制取钼粉,研究了在相同实验条件下,不同物理特性的ADM对钼粉粒度的影响及在原料相同情况下,还原温度、氢气流量、炉管气氛等工艺因素对钼粉粒度的影响。     

铁粉二次还原的基本原理和工艺控制

用氢或分解氨对铁粉进行800~1000℃热处理的精还原工艺,已成为当今生产高水准铁粉有效的手段。文中对铁粉的脱碳、去氧、除硫和降氮等反应进行了热力学分析,并介绍了原料铁粉、气氛、温度、时间等二次还原工艺中所需控制的要点。     

钾对仲钼酸铵直接还原成二氧化钼的影响

仲钼酸铵直接还原成二氧化钼时加钾，可克服产生颗粒聚集、颜色发黑等还原不良现象。对钾的加入方式、加入量和还原工艺条件等作了探索性试验。     

粉末颗粒对Fe-Ni-Mo磁粉芯性能的影响

研究了磁粉芯的形貌和组织结构。利用光镜和扫描电镜对ＦｅＮｉＭｏ合金粉末及其制品进行观察分析，发现气雾化球形粉末有利于绝缘处理；在压制中颗粒变形；由一定粒度配比的α固溶体合金颗粒构成的磁粉芯具有其特有的磁性能。     

不同碳源对硅微粉制备碳化硅的影响

探究了不同碳源对以硅微粉为原料通过碳热还原法制备碳化硅粉体的影响,采用Fact Sage软件对制备SiC的反应过程进行了热力学计算,得出理论反应起始温度;探究了分别以石油焦、活性炭、石墨粉和蔗糖为还原剂对冶炼效果的影响。研究表明:以硅微粉为硅源通过碳热还原反应制备碳化硅的冶炼温度以1 450~1 650℃合理,当以石油焦为还原剂时,冶炼产物中SiC含量最高,品质最好。     

Fe-Cr-W复合氧化物粉末共还原工艺研究

通过H2-CO共还原法对Fe-18Cr-9W复合氧化物粉末进行还原，控制还原工艺的参数制得纳米级Fe-18Cr-9W复合粉末。采用XRD对粉末进行物相分析，并计算晶粒尺寸；采用高倍SEM观察粉末形貌；对复合粉末的费氏粒度、比表面面积、氧含量等进行测定与分析，研究还原温度和还原时间对粉末性能的影响。结果表明：当还原温度高于650℃时制得的复合粉末由Fe和Fe-（Cr，W）两相组成；粉末颗粒呈球形或近球形：还原温度和还原时间都对Fe-18Cr-9复合粉末的性能有显著影响，当还原温度为700℃，还原时间为90min时。制备的颗粒为平均费氏粒度低于0．58μm。平均BET粒度小于80nm，晶粒粒径小于50nm，粉末氧含量小于0．14％的纳米级Fe-18Cr-9复合粉末。