温度及气氛对半焦直接还原铁矿石的影响

利用热重分析(TGA)和实验装置进行了半焦直接还原铁矿石试验,对比了不同还原温度和气氛下还原产品的性质。由TGA,焦矿质量比为1∶1的半焦铁矿石混合物由室温加热至1 100℃,N_2,H_2和CO气氛下还原过程可分为3个阶段,其中N_2下3个阶段活化能随温度逐渐增加,而H_2和CO下则先增加后降低。由固定床还原产物分析结果,温度和气氛对半焦直接还原铁反应过程及反应程度均有一定影响。3种气氛下,900℃后产物中主要为金属Fe,但引入还原性气体H_2,CO可有利于低温下铁矿石的还原。N_2气氛下反应至900℃后半焦可对铁矿石进行还原,但得到的海绵铁金属化率低于90%,无法满足直接炼钢要求,可通入H_2、CO等活性气氛,提高还原产品的品质。     

新型干法回转窑燃烧低品位石灰石

诸暨八方水泥有限责任公司,充分利用当地资源,探索低品位石灰石在新型干法回转窑上的应用。采用逐步替代的方式分阶段进行试生产,直致最后用低品位石灰石完全替代优质石灰石,三年的生产实践证明这一作法是完全可行的。     

低阶煤热解与低品位铁矿直接还原一体化研究

为了开发以低阶煤为还原剂的直接还原铁技术,采用低阶末煤分级热解生产热解煤气、焦油和半焦,利用热解煤气经升温后作为末煤热解和热半焦再次热解的热载体,热半焦再次热解得到的富CH4、H2和CO煤气作为低品位铁矿直接还原的还原剂,生产海绵铁。研究表明:低阶末煤热解耦合低品位铁矿直接还原技术与传统的基于天然气的气基直接还原技术相比,具有生产成本低、原料来源广的特点,非常符合我国富煤、富低品位铁、少气的资源状况。     

某难选菱铁矿石直接压球及还原焙烧

将某难选菱铁矿石破碎到粒度小于2 mm后,加入一定量粘结剂和内配煤与矿石压制成型后再还原焙烧,通过对成球条件、直接还原焙烧过程影响因素和磨矿磁选条件进行实验,确定了最佳条件,最终可得到铁品位92.76%、回收率为85.97%的直接还原铁产品. 结果表明,粒度小于2 mm的菱铁矿石压球后直接还原可得到高品位、高回收率直接还原铁,还原过程中球未发生粘结、碎裂、膨胀等现象,还原状态良好.     

低品位难选菱铁矿煤基还原试验研究

在分析低品位难选新疆菱铁矿性质的基础上,进行了直接还原-熔融还原一步炼铁试验研究,考察了还原时间和温度、煤用量对金属化率的影响规律及碱度对铁收得率、渣铁分离效果的影响规律.结果表明:在一定范围内,增加还原时间和温度,提高碳氧比有利于直接还原铁金属化率和熔融还原渣铁分离后铁收得率的提高;高碱度配料可以实现渣铁分离.通过XRD和SEM对配加氧化钙的渣进行了矿物相和形貌分析,对渣的活性进行了讨论.     

铁矿石粉循环流化床煤基直接还原的实验研究

在小型循环流化床中对铁矿石粉在氮气气氛下用大同煤粉直接还原进行了实验研究,在800~950℃考察了反应温度对铁矿石粉的还原程度及还原产物微观结构的影响. 结果表明,随反应温度提高,铁矿石粉还原产物的金属化率及还原度均增加,800~850℃时增幅较大,850~900℃时增幅平缓,900~950℃时又出现较大增幅,950℃时达到63%的金属化率和87%的还原度;与还原前的铁矿石粉相比,还原产物的比表面积和总孔体积在800℃时均增加,而在其他温度时均减小,对应的平均孔径变化规律则相反.     

回转窑直接还原工艺的生球预热制度

以新疆蒙库高品位磁铁精矿为原料,采用预热球团一步法煤基直接还原工艺制取铁. 考察了不同预热制度下预热球的质量,以研究预热工艺在磁铁精矿球还原中的作用效果,其中预热球的抗压强度和粉未率是衡量预热工艺作用效果的重要指标. 通过链篦机预热处理生球以提高预热球强度,有效降低干球粉末率. 由实验结果确定最佳预热制度. 在预热温度800~850℃、预热时间15~18 min、预热风速1.5~1.8 m/s、料高100 mm的预热条件下,得到的预热球团抗压强度为600 N/个以上,比其他预热制度下得到的预热球团抗压强度有较大提高. 由扩大型全流程实验可知,在该条件下得到的直接还原铁质量完全达到生产要求.     

新型干法回转窑煅烧低品位石灰石

诸暨八方水泥有限责任公司,充分利用当地资源,探索低品位石灰石在新型干法回转窑上的应用。采用逐步替代的方式分阶段进行试生产,直至最后用低品位石灰石完全代替优质石灰石。三年的生产实践证明,这一作法是完全可行的。     

低品位混合型磷矿的碳热还原工艺

以窑法工艺对云南晋宁低品位磷矿的碳热还原性能进行研究。采用4因素5水平正交实验探究反应温度、反应时间、碳过量系数、硅钙物质的量比对磷矿碳热反应还原率的影响。实验结果表明,影响磷矿还原率由大到小的顺序依次为,反应温度、碳过量系数、反应时间、硅钙物质的量比。反应温度为1 300 ℃、碳过量系数 为2.6、反应时间为1.5 h、硅钙物质的量比为1.5时,还原率可达到最高值94.27%。同时,对云南晋宁低品位混合型磷矿用于窑法磷酸生产的适应性进行评价,表明该混合型磷矿适用于窑法磷酸生产,研究结果对低品位混合型磷矿窑法工艺具有一定指导意义。     

低品位菱镁矿水化试验研究

针对目前我国低品位菱镁矿利用率低下的现状,提出了对低品位菱镁矿进行开发利用的设想,以辽宁海城低品位菱镁矿为研究对象,对其进行了水化试验研究.通过检测水化过程中低品位菱镁矿中Mg2的水化率及其反应过程中镁元素物相变化这两个指标,分别对低品位菱镁矿水化过程的影响因素进行了试验研究.研究结果表明,在低品位菱镁矿粒度-0.074 mm、反应物料固液比1∶49、反应温度80℃、反应时间50 min的条件下,低品位菱镁矿的水化率高达92.0％,该研究结果为后续低品位菱镁矿的提纯提供试验依据.     

加入聚乙烯的含碳铁矿球团的直接还原

以包头地区褐铁矿和无烟煤为主要原料,加入聚乙烯颗粒制成含碳铁矿球团,直接还原制备珠铁. 考察了还原温度、还原时间、配碳量及聚乙烯加入量对含碳铁矿球团直接还原的影响. 结果表明,影响含碳铁矿球团还原率的因素为还原温度、还原时间、配碳量、聚乙烯加入量. 最佳还原条件为C/O摩尔比1.2,加入聚乙烯量4%(w), 1350℃下保温5 min. 该条件下产物还原率最高,达99.87%. 加入一定量聚乙烯可缩短球团还原时间、降低还原温度、提高还原效率. 添加2% CaF2不仅使渣铁分离效果明显,且分离的渣可自然粉化,有利于筛分得到高品质珠铁.     

高磷铁矿含碳团块直接还原动力学

研究了基准条件(不添加Na2SO4和废塑料)、添加4% Na2SO4和添加4%Na2SO4同时废塑料替代25%焦粉直接还原高磷铁矿含碳团块的动力学. 结果表明,不同条件下还原高磷铁矿含碳团块的限制性环节均为气相扩散. 与基准条件相比,高磷铁矿含碳团块中加入4% Na2SO4后,活化能由204.92 kJ/mol降低至158.81 kJ/mol,添加4% Na2SO4同时废塑料替代25%焦粉后,活化能由204.92 kJ/mol降至172.89 kJ/mol.     

利用焦炉煤气资源 发展直接还原铁工业

建议利用焦炉煤气作为铁矿石的还原剂 ,在竖炉中生产直接还原铁 ;论述了其基本工艺过程和技术上的可能性及经济上的合理性。     

高磷铁矿含碳团块直接还原-磁选提铁

采用直接还原?磁选工艺从湖南某地高磷铁矿含碳团块中提铁,研究了还原温度、还原时间、团块碱度、还原剂焦粉用量、添加剂Na2SO4用量和废塑料替代焦粉量等因素对磁选精矿指标的影响. 结果表明,在还原温度1150℃、还原时间40 min、团块碱度0.8、碳氧摩尔比0.9的条件下,添加4% Na2SO4同时添加废塑料替代25%焦粉,可得到金属化率为88.77%的焙烧矿,磁选后可得到铁品位91.99%、金属化率92.26%及P含量0.20%的金属铁粉,铁回收率达86.74%.     

焦炉煤气生产直接还原铁试验与研究新进展

分析了焦炉煤气生产直接还原铁没有发展起来的原因,介绍了焦炉煤气生产直接还原铁的4种工艺流程及国内外用焦炉煤气生产直接还原铁试验与研究进展情况等,认为山西省具备了用焦炉煤气大规模生产直接还原铁的基本条件,应积极争取条件,大规模发展焦炉煤气生产直接还原铁。     

转底炉还原炼钢含锌粉尘球团的数值模拟

针对某钢铁厂处理含锌粉尘的转底炉直接还原工艺,建立了描述炉膛气体流动、燃烧和传热过程及炉内含碳球团理化反应和传热过程的数学模型,采用实际生产用球团在高温硅钼炉内进行还原实验验证模型的可靠性,得到转底炉炉膛内温度场、流场、压力场及球团内部的温度和组分分布,分析了转底炉主要操控参数对产品铁金属化和脱锌指标的影响. 结果表明,炉气流速沿流动方向逐渐增大,炉温最高点出现在还原二段(接近1350℃),球团还原20 min出炉后铁金属化率和脱锌率分别达77.9%和92.7%;要使产品铁金属化率达70%,生球碳氧摩尔比不得低于0.9,而配碳量对脱锌率影响不大;煤气供给减少1%将使产品铁金属化率和脱锌率分别降低0.8%和1.3%,二次风欠供20%时二者分别下降14%和24%;球团中锌还原脱除后在炉气中再次氧化,可通过转底炉烟气除尘系统将富锌粉尘回收并用于有色行业炼锌.     

铁矿石孔隙度对其还原和碳化铁生成的影响

在1023 K温度下用热重法结合XRD和EDX分析研究了70%H2-30%CH4混合气体还原铁矿石制备碳化铁的过程,测定了原矿和还原中间产物的微孔分布. 结果表明,相同反应条件下微观结构不同的铁矿石其还原速率和碳化速率有较大差别,巴西块矿、澳大利亚块矿及南非球团矿在50 min内都可以全部还原,此后生成碳化铁;而南非块矿则需90 min才能基本还原,此后没有碳化铁生成. 疏松多孔的铁矿石较致密铁矿石的还原速率快,生成的还原铁结构疏松,有利于碳化反应的进行. 铁矿石还原后,0.5~3.5 nm微孔孔容积率约提高2倍,分布规律与原矿石相似,3.5~13 nm的微孔孔容积提高显著,这些对还原速率和碳化铁的生成反应有较大影响.     

废加氢催化剂内热式回转窑脱油工程示范研究

针对废催化剂项目的安全隐患,分析该逆流式工艺系统存在的问题,论证贫氧烟气脱油技术.首先采用铝甑分析物料的特性,再采用管式炉分析物料的特性,然后确定烟气含氧量、温度,物料的出口温度及停留时间,保证安全脱油.结果表明,烟气含氧量控制在5％,物料出口温度控制在570℃,停留时间1.5h以上时,脱油效率可达99.99％ 以上,...