不锈钢粉尘中FeCr_2O_4还原过程分解行为研究

不锈钢粉尘还原过程中FeCr_2O_4分解对Cr的分离回收影响显著。对气体和固体碳还原FeCr_2O_4的热力学过程和分解特征进行研究,探讨Cr在还原过程中存在形式和还原分离条件。结果表明,CO气体和H_2在标准状态下不能还原FeCr_2O_4,固体碳能将FeCr_2O_4还原为铬氧化物和铁氧化物,甚至还原成金属Cr和Fe。提高温度和降低体系总压可促进反应进行。温度1 000～1 200℃,配碳量为β=0.25～0.5时,还原产物主要为Cr_2O_3+Fe;温度1 250℃,配碳量β1.0时,还原产物主要为Cr+Fe;900℃时体系总压在0.01～0.001MPa还原产物主要为Cr_2O_3+Fe,低于0.5kPa时还原产物主要为Cr+Fe。     

钒钛磁铁矿二步法熔融还原试验研究

与传统高炉流程冶炼钒钛磁铁矿相比,采用二步法熔融还原工艺有利于回收钒钛磁铁矿中的铁、钒和钛等有价元素。本研究分别在990℃、1200℃、1500℃下进行气体预还原、配碳预还原和熔融还原试验,结果表明：熔融还原的渣铁分离效果良好且铁损较低,铁水钒含量高于高炉流程铁水,钛渣品位可以达到或超过理论品位。攀枝花精矿二步法熔融还原适宜预氧化后采用固体碳预还原,其还原温度应等于或高于1200℃;熔态终还原时可不配碳,终还原应控制钛还原度、（FeO）含量在适宜的范围内。     

复合不锈钢板生产工艺

目前得到广泛使用的复合不锈钢板的厚度从4～60毫米,其中8～30毫米用量最多,大于60毫米者属于特殊用途。复层厚度占总厚度3～25%。生产复合钢板的目的在于:第一,用一种金属之性质来补充另一种金属性质之不足或两种不同性质的金属互相     

碳热还原法回收不锈钢尾渣中铁和铬的试验

 在理论分析的基础上,对国内某钢厂不锈钢尾渣进行高温碳热还原试验研究,研究了碳当量、碱度、反应温度和保温时间对铁、铬还原率的影响。结果表明,增加碳当量、降低碱度和提高反应温度均能提高铁、铬的还原率,铁的还原率最高可以达到93.29%,铬的还原率最高为76.49%。其中碳当量较低时,铁、铬的还原率均较低,随着碳当量的增加,在铁的还原率趋于稳定后,铬的还原率会大幅上升;碱度为1.4～1.2时,铁和铬的还原趋于平缓;当保温时间超过60 min后,延长时间并不能显著地提高铁、铬的还原率。     

甲烷气氛中铁精矿粉闪速还原行为研究

高炉炼铁工艺存在流程长、能耗高以及强烈依赖冶金焦等问题,发展绿色低碳的非高炉炼铁工艺对钢铁生产具有重大意义。本文采用超级铁精矿粉进行了甲烷闪速还原试验,考察还原温度及甲烷体积分数对金属化率的影响,研究铁精矿粉在试验条件下的闪速还原行为,并对还原产物微观形貌进行观察,分析闪速还原机理。结果表明：还原温度为1 550 K、甲烷体积分数7.5%、还原时间为5.49 s时,矿粉金属化率可达90.0%;还原温度的升高及甲烷体积分数的增加提高了矿粉的金属化率;甲烷在还原过程中发生裂解,生成的固体碳在还原产物表面沉积,促进铁氧化物的还原和金属铁的渗碳;渗碳过程降低了金属铁的熔点,还原产物由不规则形状向球型转变;矿粉内部为致密的铁层包裹着未反应的铁氧化物的结构,在FeO/Fe界面处FeO的还原主要是由铁中的固溶碳[C]完成。     

厚料层烧结制度的完善与降低烧结矿中氧化亚铁含量的效果

卡拉干达钢铁公司第二烧结厂,自1978年开始逐步实现了一整套旨在完善烧结料加石灰、改进烧结矿饼和返回料(铺底料与反矿)的处理,采取了改善烧结料组成及完善烧结带气体动力学特性的组织措施和技术措施,至使料层厚度从250毫米提高到400～450毫米,烧结矿的产量并未降低。从前认为,在烧结料层厚度250～300毫米的条件下,当烧结矿中氧化亚铁含量为15～17％时,生产能力很高,烧结矿的强度性能好。据此,制定了烧结矿的技术条件。在技术条件中规定氧化亚铁含量应大于15％。这是生产优质烧结矿的一个指标。在改为厚料层烧结时,为了满足技术条件的要求,并生产出含17～18％FeO、2～     

碳铁复合低碳炼铁炉料制备与应用研究

在未来相当长一段时期内,高炉-转炉流程仍是钢铁生产的主导流程。高炉炼铁是钢铁工业节能减排的关键环节。碳铁复合炉料新技术是当前最可能实现的低碳高炉炼铁技术。阐明了高炉使用碳铁复合炉料低碳冶炼的原理,系统研究了碳铁复合炉料的制备、冶金性能优化、对含铁炉料还原过程的影响以及对高炉综合炉料熔滴性能的影响及其机理,形成了完整的竖炉法碳铁复合炉料制备和应用技术。结果表明,碳铁复合炉料制备工艺优化条件为15%铁矿B、55%烟煤A、10%烟煤B、20%无烟煤C,压块温度为300℃,1 000℃炭化4 h,此条件下碳铁复合炉料抗压强度达4 970 N,反应性为61.08%,反应后强度达51.23%;混装10%碳铁复合炉料,1 100℃还原时球团还原率提高7.69%;随着碳铁复合炉料添加量的增加,综合炉料软化区间从206.3℃增加到218.9℃,熔化区间从171.1℃降低到124.8℃,滴落率先升高后降低,透气性改善,综合炉料中碳铁复合炉料添加量不宜超过焦炭的30%。     

钒钛磁铁矿碳热还原的实验研究

采用熔融还原方式还原钒钛磁铁矿,借助化学分析和XRD等分析方法,考察了配碳量及供碳方式对钒钛还原的影响。研究表明：采用固体碳还原,随着配碳量的增加,铁中的[Ti]和[V]的质量分数均不断增加;不同的供碳方式对还原会产生很大影响,采用混合供碳方式还原效果最好,钒钛质量分数分别达到了0.221%和1.22%;钛在还原过程中有一定的脱硫能力,随着铁样中钛质量分数的增加,铁样中硫质量分数不断降低;随着Ti还原量的增加,V还原量也不断增加。     

超量内配碳球团还原过程的试验研究

在试验室用正交试验法研究了内配碳量、还原温度、还原时间、气体成分等对高配煤比冷固球团矿还原过程的影响,结论是:①内配碳(煤)球团具有很高的还原速度,可在较短时间(15～20min)内使金属化率达到80～90%;②温度和配碳量对还原速度有很大影响,推荐还原温度为1200℃,配碳量应在考虑造气要求的条件下合理确定,一般不小于20%,较大批量造球为27.5%;③为了充分利用能源,气氛条件可适当放宽,但造气炉出炉煤气中CO_2不应大于15%;④回归方程精度高,可用于指导实际生产。     

铁矿／煤混合料中碳的还原过程研究

在铁矿／煤混合料中，在借助气体的直接还原开始前，确实存在着碳直接还原铁氧出物的固体间的直接还原，但不能达到有效的反应速度。只有当温度达到碳的气化反应温度，借助气体的直接还原开始后，还原过程才能开始激烈进行。     

碳铁复合低碳炼铁炉料制备与应用研究

在未来相当长一段时期内，高炉-转炉流程仍是钢铁生产的主导流程。高炉炼铁是钢铁工业节能减排的关键环节。碳铁复合炉料新技术是当前最可能实现的低碳高炉炼铁技术。阐明了高炉使用碳铁复合炉料低碳冶炼的原理，系统研究了碳铁复合炉料的制备、冶金性能优化、对含铁炉料还原过程的影响以及对高炉综合炉料熔滴性能的影响及其机理，形成了完整的竖炉法碳铁复合炉料制备和应用技术。结果表明，碳铁复合炉料制备工艺优化条件为15%铁矿B、55%烟煤A、10%烟煤B、20%无烟煤C，压块温度为300℃，1000℃炭化4h，此条件下碳铁复合炉料抗压强度达4970N，反应性为61. 08%，反应后强度达51. 23%；混装10%碳铁复合炉料，1100℃还原时球团还原率提高7. 69%；随着碳铁复合炉料添加量的增加，综合炉料软化区间从206. 3℃增加到218. 9℃，熔化区间从171. 1℃降低到124. 8℃，滴落率先升高后降低，透气性改善，综合炉料中碳铁复合炉料添加量不宜超过焦炭的30%。     

高碱度内配煤含铁团块自还原过程中脱硫和脱磷

以转炉除尘灰、高炉瓦斯灰和硫酸渣为含铁原料,制成CaO/SiO2值为2.0、C/O摩尔比为1.1～1.2的高碱度内配煤含铁团块,在1330～1380℃下进行自还原,研究这一过程的脱硫和脱磷规律.结果表明:(1)高碱度内配煤含铁团块自还原过程中,通过还原气化脱硫可去除20%～40%的硫,其余的硫绝大部分存在于渣中,并通过渣铁分离被去除,总脱硫率高于97%.(2)过量的CaO可以抑制脉石中的P2O5被碳还原,已被还原的磷一部分被新生态的金属铁吸收,另一部分从团块内部逸出而去除.脉石中未被还原的P2O5最终可通过渣铁分离被去除,总脱磷率达到50%～60%.(3)高碱度内配煤含铁团块高温自还原法可制备出低硫、低磷的"纯净"金属铁粒.     

含碳球团竖炉直接还原试验研究

文中报告了９００～９７０℃下含碳球团竖炉直接还原热模拟试验的结果,试验结果表明：含碳４％～８％冷固结含碳球团的冶金性能,可以满足竖炉直接还原的要求;同时发现在含碳球团竖炉直接还原过程中,仍以气体还原为主,但固体碳直接还原的比例随温度升高而增加。并研究了含碳球团竖炉直接还原的规律和工艺参数。     

气氛条件对铁碳合金薄带气—固反应脱碳的影响

试验以初始碳含量为4.25%,厚度为1 mm铁碳合金薄带为研究对象,利用Ar-H_2O-H_2弱氧化性气氛在高温条件下,开展气—固反应脱碳研究。通过正交试验和单因素方法研究了水浴温度、初始H_2含量、气体流量对1mm铁碳合金薄带脱碳的影响。试验结果表明:在脱碳温度一定的条件下,气氛条件相关的气体流量、初始H_2含量、水浴温度对脱碳效果影响的显著性递减。本试验条件下,在200~500 mL·min~(-1)范围内增大气体流量,能显著改善脱碳效果;当水浴温度超过333 K时,铁碳合金薄带表面铁元素开始发生氧化,表面形成致密的铁氧化层导致脱碳速率显著下降。在1 413 K脱碳温度下,固态脱碳适宜的气氛条件为:气体流量500 mL·min~(-1),初始H_2含量为15%,水浴温度333 K。     

铅银渣选冶联合资源化工艺试验

以湿法炼锌产出的铅银渣为研究对象,通过冶金-选矿联合工艺回收铅、锌、碳、银、铁等有价金属。结果表明,当焦粉还原剂配比为40%、石灰添加剂配比为4%、还原焙烧温度为1 200℃、反应时间为60 min时,铅、锌挥发直收率分别为98.85%和97.60%;改性焙烧渣经过碳粗选-碳精选、银粗选-银精选、铁磁选后获得碳精粉品位可达71.58%、银精矿品位可达548.10 g/t、铁精矿品位可达70.55%,碳、银、铁回收率分别可达95.29%、91.2%和40.71%。本工艺实现了铅银渣中铅、锌、铁、银以及无害化处理后尾渣中碳的资源化回收利用。     

一种红土镍矿直接还原-磁选回收镍铁工艺研究

以红土镍矿为主要原料,通过改变不同还原温度、还原时间、配碳量及生石灰配加比例进行还原焙烧-磁选来提取红土镍矿中的镍和铁。结果表明:还原温度是影响镍、铁回收率的最主要因素。在焙烧过程中,镍和铁的氧化物均得到还原,反应产物结构更加致密,且有少量细小珠铁粒的产生。在本实验条件下,当温度为1 230℃、配碳的碳氧比为1.4、生石灰配加量10%时、恒温35min时的铁和镍回收率均达到最高,此时铁的收得率为91.35%,镍的收得率为86.54%。     

碳热预还原及二次氢还原试制超细铁粉研究

在钢带试验装置上开展了低温碳还原及氢二次还原试验试制超细金属铁粉。研究了3种不同成分的碳粉对金属铁粉产品质量的影响,结果表明低灰分、高固定碳含量碳粉符合纯金属铁粉制备的要求;添加少量催化剂,能够显著提高低温碳的还原效果,并能提高低温下的间接还原率。还原温度为850℃、加热时间为2 h、还原碳为原料中氧含量的80%,碳酸钾的加入量为0.5%～1.0%,可以得到全铁含量大于91.7%的铁粉,在此基础上750℃氢还原2 h,可以得到成分合格的超细金属铁粉,产品的D_(50)为5～6μm,D_(90)为10～12μm,松装密度为1.35 g/cm~3。     

转底炉煤基直接还原铁矾渣回收铁锌联合工艺

开发了转底炉内铁矾渣含碳球团直接还原—熔分回收铁、烟气回收次氧化锌的联合工艺,研究了工艺参数对铁矾渣中铁和锌综合回收的影响。最佳工艺条件为:碱度2.5,配碳比1.4,还原温度1 300℃,还原时间30min,金属化率达到98.47%,铁回收率为95%,在还原阶段锌的挥发率达到94%,熔分结束锌的挥发率接近100%。在最佳工艺参数下进行了Φ3.0 m转底炉中试试验,得到全铁含量44.50%,金属铁含量34.71%,金属化率78%的金属化球团,锌挥发率达到92%。     

常压碳热还原铁酸锌的分解机理及动力学

研究了铁酸锌碳热还原的分解机理及动力学。反应机理研究表明:当溫度达到650℃时,铁酸锌首先分解为Fe_3O_4和ZnO;当溫度到达850℃时,铁酸锌的还原产物中出现FeO,当溫度达到950℃时,铁酸锌完全被还原为单质铁。在650℃～850℃溫度范围内,随着温度的升高,分解率升高。在800℃、ω_c/ω_(ZnFe_2O_4)=1/4、还原时间为80 min时,铁酸锌的分解率到达94%。动力学计算表明:铁酸锌的碳热还原分解过程受化学反应控制,表观活化能为24.65 kJ/mol。     

低品位矿高炉碳消耗与铁直接还原度关系探究

在高炉冶炼中,碳量消耗决定于热量碳耗与还原反应碳耗之和,冶炼过程中,随着铁直接还原度rd的增加,直接还原碳耗增加,而且由于反应大量耗热,使热量碳耗也要增大,提高了生产成本。因此,冶炼过程中总希望降低rd值,降低碳量消耗,减少成本。通过计算低品位矿高炉碳消耗及铁直接还原度,得出了碳消耗、煤气利用率与铁直接还原度间的关系曲线。结合冶炼实际,对入炉物料选择、冶炼条件等方面提出改进措施,为高炉冶炼降低成本,节约能源提供依据。