脱磷剂对高磷铁矿球团气化脱磷的影响

高磷铁矿由于磷含量过高,限制其大规模开发利用。通过XRD衍射仪分析高磷铁矿中磷的赋存状态,并基于FactSage7.2热力学计算结果的基础,采用配料造球、球团焙烧等手段,探究不同脱磷剂SiO_2和CaCl_2对高磷铁矿球团气化脱磷的影响。结果表明:高磷铁矿中磷的存在形式为Ca_5(PO_4)_3,加入脱磷剂后气化脱磷开始反应温度降低至815℃,在温度1 250℃,配碳5%的条件下,加入SiO_2和CaCl_2配比分别为0.8%、1.6%作为混合脱磷剂,气化脱磷效果最佳,脱磷率达22.1%。为高磷铁矿在球团焙烧过程中气化脱磷提供了新思路。     

复合脱磷剂对微波焙烧高磷铁矿过程的影响

为实现高磷铁矿粉在烧结过程中气化脱磷,促进高磷铁矿的开发利用,试验选用鲕状高磷赤铁矿为原料,采用微波加热方式研究了复合脱磷剂成分及用量对气化脱磷率的影响。结果表明,煤种选用烟煤、配碳量为5%、SiO_2加入量为0.75%、CaCl_2加入量为1.5%、碱度为1.4时,能使高磷铁矿粉在微波场中气化脱磷率达到20.36%。通过X射线衍射仪(XRD)对焙烧产物进行检测得知,过量加入CaCl_2会产生Ca_5(PO_4)_3Cl,不利于气化脱磷的进行。     

高磷赤铁矿烧结气化脱磷的试验研究

采用小球烧结方法研究不同因素对高磷赤铁矿烧结气化脱磷的影响。结果表明:气化脱磷反应主要是气固相反应的过程。在弱氧化气氛条件下,高磷赤铁矿的气化脱磷率随反应温度升高、碱度降低、恒温时间延长而增加。在脱磷剂加入量6.8%的条件下,比较适宜的气化脱磷工艺参数为配碳4%、反应温度1 250℃、碱度1.2、恒温时间30 min,此时气化脱磷率达到了23.8%。并对最终焙烧产物进行了XRD微观检测分析,证实了气化脱磷反应的发生。     

微波碳热还原转炉渣气化脱磷反应的宏观动力学

在1 100~1 350℃,1 000Pa,3倍碳当量条件下,采用微波加热方法对碳还原转炉钢渣的气化脱磷反应进行了宏观动力学分析。结果表明,微波加热条件下,气化脱磷率为31.0%~35.7%,该气化脱磷反应为二级反应,活化能为55.52kJ/mol,并得到了气化脱磷反应速率常数与温度的关系式,同时界面化学反应为可能的限制性环节。通过提高反应温度、减小钢渣及焦炭粒度、增大反应物料接触面积,可提高气化脱磷反应的速率。研究结果为探明微波碳热还原脱磷反应的机理及速率问题,实现转炉钢渣在钢铁企业内部的循环利用提供了理论依据。     

微波碳热还原钢渣脱磷的升温特性

利用微波碳热还原方法,对转炉钢渣脱磷进行实验,研究了钢渣的升温特性。结果表明,在温度越高、粒度越细小和碳当量越大时,微波处理钢渣的脱磷效果越好和钢渣升温特性越快;钢渣种类对脱磷效果也有明显的影响。从而,确定了微波处理钢渣的工艺参数。     

SiO2、Na2CO3对预还原烧结过程中气化脱磷的影响

白云鄂博铁精矿磷含量较高为0.08%(质量分数),且磷元素主要以氟磷灰石的形式存在。基于前期白云鄂博矿磷的赋存状态及白云鄂博矿预还原烧结工艺对脱磷影响的研究,同时为了开发利用其他中、高磷铁矿,研究了白云鄂博铁精矿预还原烧结过程中磷的气化脱除机制。利用FactSage热力学软件、XRD、SEM-EDS对比分析不同SiO2、Na2CO3添加量对预还原烧结过程中气化脱磷率、金属化率以及物相转变的影响。结果表明:最佳的SiO2、Na2CO3添加量(质量分数)分别为3%、1%,对应的脱磷率为31%,金属化率为96%,实现了预还原烧结过程中磷的有效脱除,进一步明确预还原烧结脱磷机制,为以后中、高磷铁矿脱磷的研究指明了方向。     

SiO_2、Na_2CO_3对预还原烧结过程中气化脱磷的影响

白云鄂博铁精矿磷含量较高为0.08%(质量分数),且磷元素主要以氟磷灰石的形式存在。基于前期白云鄂博矿磷的赋存状态及白云鄂博矿预还原烧结工艺对脱磷影响的研究,同时为了开发利用其他中、高磷铁矿,研究了白云鄂博铁精矿预还原烧结过程中磷的气化脱除机制。利用FactSage热力学软件、XRD、SEM-EDS对比分析不同SiO_2、Na_2CO_3添加量对预还原烧结过程中气化脱磷率、金属化率以及物相转变的影响。结果表明:最佳的SiO_2、Na_2CO_3添加量(质量分数)分别为3%、1%,对应的脱磷率为31%,金属化率为96%,实现了预还原烧结过程中磷的有效脱除,进一步明确预还原烧结脱磷机制,为以后中、高磷铁矿脱磷的研究指明了方向。     

微波作用下高磷铁矿提铁脱磷的实验研究

进行了微波作用高磷鲕状赤铁矿煤基碳热还原提铁脱磷的实验研究。从热力学和动力学方面研究了微波强化高磷铁矿提铁脱磷的作用机理,探讨了微波场中高磷铁矿提铁脱磷的影响因素和工艺条件。结果表明:微波可以加快铁矿石碳热还原反应速率,强化提铁脱磷效果;高磷铁矿在微波场中碳热还原,再经细磨和磁选,其脱磷率可达87.8%,收铁率可达90%。     

高磷赤铁矿气化脱磷反应活化能研究

研究了髙磷赤铁矿气化脱磷过程中活化能的变化。采用综合热分析仪,在样品重量为80 mg、温度范围100~1 350℃、升温速率分别为10、15、20℃/min的条件下,对髙磷赤铁矿和Fe2O3在不同阶段的反应活化能进行对比试验。结果表明:气化脱磷反应在第二失重阶段发生;采用Ozawa法计算得出高磷铁矿反应的第一、二失重阶段和Fe2O3反应的第二失重阶段平均活化能分别为104.71 k J/mol、250.55 k J/mol和168.80 k J/mol,气化脱磷反应为吸热反应,脱磷反应过程中克服能垒需要更高能量。     

微波作用高磷铁矿提铁脱磷的研究

为充分利用高磷铁矿,进行了微波作用高磷鲕状赤铁矿煤基碳热还原提铁脱磷的研究.高磷铁矿经微波作用碳热还原、细磨和磁选,其脱磷率达到87.8%,收铁率达到90%.本文从晶格能、热力学和动力学方面分析了微波强化高磷铁矿提铁脱磷的作用机理,探讨了微波应用于高磷铁矿提铁脱磷的可能性.结果表明:微波可以加快铁矿石碳热还原反应速率,...     

高磷铁矿石脱磷技术研究现状及发展趋势

高磷铁矿石的选矿已成为国内外的一大选矿技术难题,本文总结了当前国内外高磷铁矿脱磷工艺的研究现状及方法,从我国高磷铁矿选矿技术现状和高磷铁矿选铁脱磷工艺存在的问题进行了综述和分析,提出开发高磷铁矿石的提铁降磷工艺的发展方向及趋势.     

高磷钢渣气化脱磷影响因素的实验

 在脱磷剂种类和配比一定的条件下,借助微型烧结实验手段,研究了碱度、温度、配碳量和磷含量等因素对高磷钢渣气化脱磷率的影响规律。研究发现,碱度升高,钢渣气化脱磷率降低,温度升高,钢渣气化脱磷率升高;随着配碳量增加,钢渣气化脱磷率先升高后降低,磷含量增加,钢渣气化脱磷率升高,当磷含量达到一定水平后,磷含量对气化脱磷率的影响减弱,并最终确定了各因素的最佳状态。     

碳热还原转炉渣脱磷的试验

 对碳热还原转炉渣进行热力学分析,分别在二硅化钼高温电阻炉和500 kg顶底复吹多功能试验炉开展转炉渣碳热还原脱磷的实验室试验。结果表明,反应温度及动力学条件对脱磷率有较大影响,在电阻炉试验条件下,保证反应温度为1 500 ℃、碳当量为3.0、保温时间为30 min的情况下,可以获得30%左右的脱磷率。在顶底复吹多功能试验炉内,焦粉既作为还原剂也作为升温剂,焦粉与氧气反应放热可以保证脱磷反应在较高温度下进行,同时顶吹氧气对熔渣层的良好搅拌有利于脱磷反应速度进一步提高,试验过程脱磷率为84%,其中还原进入钢液的脱磷率为75.85%,气化脱磷率为8.15%。焦粉带入的硫有10.8%进入钢水,有6.25%进入炉渣。     

焦炭还原脱磷转炉熔渣的气化脱磷试验

 为了解决脱磷转炉熔渣中磷含量过高而不能直接实现转炉内循环利用的问题,在实验室进行了焦炭还原脱磷转炉熔渣热态试验,系统研究了不同碳当量、温度、碱度、FeO质量分数、氮气流量对气化脱磷率的影响规律。研究结果表明,试验采用2倍碳当量气化脱磷效果较好,气化脱磷率随着温度的升高而逐渐增加,1 733 K时气化脱磷率为68.6%;气化脱磷率随着碱度的降低而逐渐增加,当碱度控制为1.4时气化脱磷率可以达到45.6%;FeO质量分数在10%~30%范围变化时,气化脱磷率随着FeO质量分数的增加先升高后降低,FeO质量分数为25%时气化脱磷率最高可以达到43.5%。气化脱磷率随着氮气流量的增加先升高后降低,氮气流量为80 L/h时,气化脱磷率为45.37%。由SEM分析结果可知,脱磷炉渣中的磷主要富集在硅钙富集区域,气化脱磷反应后微区内磷分布无特殊规律。     

焦粉还原转炉熔渣气化脱磷试验

为实现转炉溅渣护炉阶段的气化脱磷工艺,避免炉渣磷富集,便于脱磷熔渣留至后续炉次循环利用,在实验室进行了焦粉还原转炉渣的热态试验,研究结果表明,随着试验温度的升高,焦粉的气化脱磷率逐渐升高,1900 K下的气化脱磷率可达82.35%;焦粉的气化脱磷率随着炉渣碱度的升高呈现降低趋势;当焦粉加入量足够时,适当增加炉渣中FeO质量分数有利于气化脱磷反应的进行;当焦粉粒度为0.5~2.5 mm时,气化脱磷率变化不大,约为58%,但当焦粉粒度为2.5~3.5 mm时,气化脱磷率降至52%。富磷相微区碳质量分数与磷质量分数成反比,这印证了焦炭确实参与了气化脱磷反应。研究结果为工艺开发提供了一定的理论指导。     

高磷铁矿处理及高磷铁水脱磷研究进展

介绍了高磷铁矿选矿脱磷和炼钢脱磷反应机理研究的最新进展,对生产低磷钢的各个环节如铁水预处理,转炉冶炼,钢水炉外脱磷尤其是炉外脱磷的渣系组成及脱磷工艺进行了详细的论述.探讨了高磷铁水炼钢的可行性.     

260 t转炉沸腾出钢渣洗脱磷工艺实践研究

分析了影响260 t转炉沸腾出钢脱磷效果的工艺参数及其影响规律，得出结论：随着钢水氧含量、白灰加入量的增加，钢水脱磷率不断提高，但白灰加入量达到1 000 kg后，脱磷率维持最大值不再明显变化；吹氩50 s之后脱磷率提高，并在180 s达到最大值，之后脱磷率不再提高。采用沸腾出钢渣洗脱磷工艺后，钢水平均脱磷率由9.4%提高到16.7%，磷含量超标的质量事故平均降低0.3罐/月，未出现该工艺造成钢水温度低的相关事故。     

转炉气化脱磷渣用于铁水脱磷及节能减排评估研究

目前在溅渣护炉过程中进行气化脱磷是一种有效的炉渣除磷技术。为保证转炉熔渣气化脱磷后循环利用的冶炼效果,在实验室进行了气化脱磷渣作为返料用于造渣脱磷的试验研究。研究结果表明,气化脱磷渣用于铁水脱磷时前期脱磷能力强,终点脱磷率低,其终点铁水脱磷率和脱磷速率分别为53.3%和0.16%/min;对比配制脱磷剂炉次可知,配制脱磷剂前期脱磷效果差,终点脱磷率高,其终点铁水脱磷率和脱磷速率分别为91.6%和0.32%/min。根据两者脱磷剂的脱磷优势采用混合配比铁水脱磷,当气化脱磷渣大比例用于铁水脱磷时出现回磷现象;当混合比例为1∶4时脱磷效果最好,终点脱磷率为64.4%。采用生命周期评价法对混合渣料比例为1∶4铁水脱磷进行CO₂减排评估,从系统边界的起点到终点预估吨钢可减排CO₂6.034～10.34 kg,吨钢可节省石灰成本1.8～3.0元。     

脱磷剂对高磷钢渣气化脱磷率影响的研究

通过热力学分析,结合HSC热力学软件计算结果,发现C6H12O6、CaCl2和SiO2在一定程度上能够促进高磷钢渣中磷酸钙分解,实现气化脱磷。借助微型烧结实验手段,试探性研究了不同脱磷剂对气化脱磷率的影响。结果表明,用C6H12O6、CaCl2、SiO2配比分别为0.18%、0.29%和0.69%的混合物作脱磷剂,烧结过程中气化脱磷率能达到40.5%。结合生产成本考虑,是比较适宜的。     

微波加热场中钢渣的还原脱磷行为

 在微波加热场条件下,对钢渣进行还原脱磷行为研究。结果表明：钢渣的吸波性能良好,不同组成钢渣在微波场中均具有较好的脱磷效果,脱磷率可达到51.35%～81.16%。碳当量和温度对脱磷的影响最显著,碳当量一般选择3～4倍较好。综合考虑影响脱磷效果的各种因素,确定微波处理钢渣脱磷的最佳工艺参数。