冷固结球团煤基直接还原新工艺及其应用

介绍了铁精矿冷因结球团煤基直接还原新工艺流程，分析影响球团产量和质量的主要因素，探讨了球团在回转窑中的直接还原机理和回转窑结圈的机理。     

铁精矿冷固球团直接还原机理研究

本文详细地研究了铁精矿冷固球团在煤基回转窑内的还原机理。研究结果表明：“复合粘结剂”集粘结、催化和还原功能于一体，能使冷固球团矿按均质反应模型还原。因此冷固球团矿具有良好还原性和足够的机械强度，消除了低温还原粉化，是一种直接还原的新炉料。     

钒钛磁铁矿含碳球团的还原机制

 以转底炉工艺为基础,对不同配碳比、不同焙烧温度、不同焙烧时间条件下的金属化球团宏观形貌和内部组织结构进行分析研究。结果表明：随着还原温度的升高,Ti在球团中由集中分布到均匀分布再到集中分布,与Fe逐渐分离,而Ti与Mg的分布状态几乎相同,且V的赋存形态几乎与Ti一致。通过扫描电镜观察及分析得知,随着还原温度的升高,球团孔隙度降低,这在一定程度上影响了还原反应的继续进行。还原时间为20~40min时,Fe与Ti、V基本能够分开,Mg与Ti则基本互溶在一起,走向一致。无论在何种配碳比的条件下,球团中均出现了金属铁和(Fe,Mg)Ti2O5,而黑钛石的存在限制了金属化率的进一步升高,且当配碳比增加到1.3时,球团中出现了新相TiC0.2N0.8。     

铁精矿冷固球团矿煤基回转窑直接还原新工艺

铁精矿冷固球团矿煤基回转窑直接还原新工艺的关键技术包括复合粘结剂及相应的配套实用技术,提出了含复合粘结剂的生球强度界面作用力综合模型,冷固球团矿强度的粘结膜机理,含复合粘结剂的冷固球团矿催化还原体积反应机制及全窑高温快速还原热工制度。     

煤基磁性活性炭的制备

以大同烟煤为原料、Fe₃O₄作为添加剂,催化制备了煤基磁性活性炭(MCAC).利用氮气吸附等温线表征了MCAC的孔隙结构,并考察了其吸附性能(碘值、亚甲兰值)和磁学性能.结果表明,Fe₃O₄对MCAC孔隙的产生具有催化作用,有利于活性炭中孔的形成和发育.其中添加10% Fe₃O₄的MCAC中孔率高达76.0%.MCAC与普通活性炭(AC-0)相比,碘吸附值明显降低,而亚甲兰吸附值显著提高.添加7% Fe₃O₄的MCAC,其碘值降低了25.5%,亚甲兰值提高了79.9%.添加适量的Fe₃O₄制备的MCAC具有较高的比饱和磁化强度和磁导率.Fe₃O₄质量分数为4%和10%时,所得MCAC的比饱和磁化强度分别是AC-0的24.4倍和44.5倍.     

不锈钢尘泥球团煤基直接还原动力学

摘要：研究了不锈钢尘泥球团在温度分别为1100、1150、1200、1250℃时的煤基直接还原反应动力学。采用随机成核和随后生长、化学反应控制、相界面反应和n（n=1、2、3、4）维扩散模型及其相应动力学机制函数对反应过程进行拟合,并结合X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）等手段对不锈钢尘泥球团煤基直接还原过程的物相组成、显微结构及元素分布进行表征和分析。研究结果表明：反应初期铁氧化物还原速率较快,随后逐渐减慢,当反应至40min后,反应趋向于平衡。在1100~1250℃温度范围内反应遵从随机成核和随后生长及A1(α)=-ln(1-α)机制函数,碳的气化反应和界面化学反应是尘泥球团煤基直接还原反应的限制性环节,该反应活化能E为47.423kJ/mol,线性相关系数为0996。     

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。     

介绍一种新的煤基直接还原工艺

介绍一种新的煤基直接还原工艺侯拥和（冶金部长沙矿冶研究院）关键词煤基直接还原，工艺，介绍随着我国钢铁工业的发展，对废钢，尤其是优质废钢的需求量越来越大，加之国内废钢短缺，因此发展替代优质废钢的海绵铁生产日益受到重视。目前，世界上生产海绵铁的方法有气基...     

直接还原生产的发展及其在我国应用前景

本文概述了国内外直接还原生产的发展状况，以及直接还原工艺的最新进展，从我国资源特点和技术开发上看，加快煤基回转窑直接还原，积极发展和推广“一步法”工艺，同时辅以开发低品位铁矿直接还原新工艺来生产直接还原铁，是推动短流程优质钢生产的重要举措。     

不同热解工艺下半焦的微观结构特点及其对燃烧性能的影响

摘要：对比研究了3种直立内热炉半焦(熄焦方式分别为水泡熄焦、喷水熄焦及烟气干熄焦)及一种流化床热解半焦的微观结构及燃烧性能。通过对半焦组成、孔隙结构、有机官能团、碳化学结构及半焦微晶结构分析,获得了不同低温热解工艺半焦的组成及微观结构特点,明确了组成及微观结构与燃烧性能之间的关系。结果表明,不同热解工艺半焦的组成和微观结构差异明显,其对半焦的燃烧性能影响显著。干熄焦碳化学结构缺陷比例大,快速热解半焦孔隙结构发0达、挥发分高,与水喷焦相比水泡焦石墨化程度低;水喷焦燃烧性能优于水泡焦,干法所得半焦的燃烧性优于湿法;半焦的挥发分含量决定其燃点,在快升温速率条件下孔隙结构对半焦的燃烧性能影响较大,而慢升温速率条件下有序化度对半焦的燃烧性能影响较大。     

赤铁矿内配兰炭生产球团矿固结机制研究

通过对不同温度、不同兰炭配入量的内配兰炭赤铁矿球团进行FeO含量检测和矿相结构分析,得出兰炭在赤铁矿球团焙烧过程中的作用机制.结果表明:兰炭含量较低时,主要发生燃烧反应,不利于赤铁矿向磁铁矿转变,且气孔率增大使球团抗压强度降低;兰炭含量过高,还原反应占主导,大量Fe2O3被还原为Fe3O4,甚至被还原为FeO,随之形成...     

烧结烟气脱硫脱硝活性炭粉用于高炉喷吹可行性

摘要：为了寻找新的高炉可喷吹物代替价格昂贵的无烟煤,将不同配比的烟煤与烧结烟气脱硫脱硝过程产生的活性炭粉进行混合。通过测量不同配比混煤的爆炸性和着火点,以评价其安全性,利用热重分析仪分析其燃烧性。结果表明,活性炭粉可以代替部分无烟煤进行高炉喷吹,此外,烟煤具有强爆炸性,而活性炭粉没有爆炸性,二者混合物中,当活性炭粉质量分数大于40%时没有爆炸性。烟煤的燃烧性优于活性炭粉,二者混合后会发生反协同效应,混煤燃烧性能相较于单煤变差,且混煤燃烧性能随着活性炭粉比例的增加而变差。     

活性焦法烧结烟气脱硫率影响因素统计解析

为明确影响活性焦烧结烟气脱硫的主要因素,通过模拟试验和生产数据统计分析探究脱硫塔自上至下脱硫率变化趋势和各运行参数对脱硫率的影响。模拟试验表明,循环使用后的活性焦孔隙结构更加发达,表面含氧官能团含量增加,进而其初期脱硫性能低于新鲜活性焦,后期优于新鲜活性焦。错流式脱硫塔自上至下脱硫率先后经历100%、快速降低、缓慢降低等过程。生产数据统计分析表明,脱硫率与SO₂质量浓度、O₂体积分数、H₂O体积分数、NH₃与NO_x物质的量之比、解析温度呈正相关,与活性焦床温度、体积空速呈负相关。其中,SO₂质量浓度、体积空速、活性焦床温度对脱硫率影响最大。运行参数之间存在多重共线性现象,烧结漏风率升高或空气补加量增加将引起诸多运行参数的变化,但总体上有利于脱硫率的提高。     

冶金尘泥含碳球团直接还原机制的试验研究

以气固反应相继发生动力学模型为基础开展冶金尘泥含碳球团直接还原试验,考察还原速率、还原率以及还原气氛等表征还原特性的特征参数在整个还原过程的变化,研究冶金尘泥含碳球团的还原行为及过程的作用机制.结果表明:冶金尘泥含碳球团的还原过程由孕育启动期、快速反应期和反应结束期组成,反应进程快,3～5 min就能达到碳气化和铁氧化...     

菱铁矿直接还原-低阶煤提质一体化扩大试验

摘要：菱铁矿作为中国重要的铁矿资源,因具有“贫、细、杂”的特点,常规选矿工艺无法对其进行有效分选;此外,中国低阶煤通常被用作低级燃料直接燃烧使用,导致大气污染严重。因此,开发复杂难选铁矿石及低阶煤资源高效清洁利用新技术,将具有重要现实意义。以难选的低品位菱铁矿和难利用低阶煤为对象,开展菱铁矿直接还原与低阶煤提质一体化扩大试验研究。以神府烟煤为还原剂,在直接还原温度为1050℃,时间为120min,C/Fe质量比为250,脱硫剂配比为6%,干式磁选磁场强度为015 T,一段磨矿细度小于0074mm占50%左右,湿式磁选磁场强度为008 T,二段磨矿细度小于0074mm占90%左右,磁选磁场强度为0043 T的条件下,可获得直接还原铁（DRI）粉铁品位9103%、铁总回收率8133%的良好指标;同时每吨DRI固定碳质量分数为7611%的半焦产品产出率为1340kg,其质量达到工业及民用燃料兰炭Ⅰ级品标准。在煤基直接还原工艺中一步成功实现低阶煤半焦化提质和铁矿直接还原,不仅可制备电炉炼钢原料,还可以生产新型的清洁燃料半焦。     

有机复合粘结剂特性表征及对球团矿性能的影响

摘要：添加有机粘结剂代替部分膨润土是减少成品球团矿的脉石含量的有效途径之一。通过残烧实验和XRD研究了膨润土与有机粘结剂间的相互作用,结果表明有机复合粘结剂比原始膨润土的晶层间距增加了008 nm。造球和焙烧实验结果表明,添加有机粘结剂替代膨润土可以提高生球落下和抗压强度。气基还原实验结果表明,添加有机粘结剂替代05%（质量分数）膨润土可以提高球团矿还原性,还原粘接指数也同时升高。SEM显微结果表明,添加有机复合粘结剂可以提高球团矿的孔隙率,有利于还原气体进入球团矿内部,从而改善球团矿的还原性。为制备有机复合粘结剂球团矿提供了参考,有助于扩大有机复合粘结剂在炼铁中的应用。     

焦炭催化CO-NO反应的动力学实验研究北大核心CSCD

从高炉风口喷吹烧结烟气是一种有别于传统烟气脱硝工艺的新思路。为探究烧结烟气喷入风口后,焦炭催化CO-NO还原反应的动力学过程,实验以CO、NO气体为原料,以焦炭为催化剂,将不同流量配比的CO和NO混合气体在炉温为850~975℃时通入炉内,在出口处测量CO和NO反应后体积分数。实验结果表明,焦炭对CO还原NO反应有明显的催化作用;反应温度不变,CO和NO的流量比增大时,NO的还原率会增大;CO和NO的流量比不变,温度增大时,NO的还原率也会增大;炉温850、900、925、950、975℃时,反应速率常数分别为0.56、0.88、0.78、1.28、1.38 m^(3)/(mol·s),通过拟合动力学参数得到反应的活化能E;为84.1 kJ/mol。     

烧结SDA脱硫灰还原煅烧解析SO2过程分析

摘要：烧结半干法（SDA）脱硫灰是钢铁企业烧结烟气脱硫副产物,因其成分复杂,组分含量波动大且含有未反应完全的氢氧化钙,一直没有较好的利用方式,目前的研究多以氧化改性为主。提出了一种处理半干法脱硫灰的新途径,将脱硫灰中的S以SO2形式解析出用于制酸,反应后固体产物也可二次利用。开展了脱硫灰还原煅烧模拟试验。结果表明,脱硫灰是一种高钙高硫产物,主要物相为CaSO3·0.5H2O、Ca(OH)2、CaCO3和KCl,90%颗粒的粒径小于77μm。在N2氛围下,煅烧温度从950℃升高至1100℃,亚硫酸钙和脱硫灰的失重与脱硫率也随之升高。在CO与CO2混合气体氛围下,随着煅烧温度从900升高至950℃以及CO体积分数从10%增至50%,亚硫酸钙的失重从26.2%上升至57.5%,脱硫率从41.9%下降至37.9%;脱硫灰的失重从23.0%上升至40.5%,脱硫率从33.9%下降至8.3%。随着CO体积分数增加,CaS的生成量增加,以SO2形态离开反应体系的S相应降低,从而使得脱硫率下降。