冶炼钒钛矿高炉富氢非等温还原行为及合适富氢率的探讨

高炉富氢是降低高炉能耗与碳排放重要途径,为确定高炉合适富氢率,研究了不同富氢率条件下钒钛矿的软熔滴落过程,并采用历程中断法分析了钒钛烧结矿、球团矿的非等温还原行为。研究结果表明,高炉富氢改善了钒钛矿还原条件,随煤气富氢率的增加,钒钛烧结矿、球团矿的还原度升高,尤其是高温条件下,煤气富氢率对还原的影响更为明显,初渣中FeO含量减少,初渣渣量降低,冶炼钒钛矿高炉富氢后软熔带位置下移,厚度减薄,尤其是透气性最差的熔融区间变窄,透气性增加;由于物理形貌和结构特征的不同,钒钛烧结矿与球团矿的还原速率随富氢率的增加表现出不同的变化趋势,富氢后钒钛烧结矿的还原速率在900～1 000℃达到最大值,而钒钛球团矿的还原速率随温度的增加呈增加趋势。高炉富氢恶化了钒钛矿非等温还原过程的粉化指标,适当减小炉身角可缓解富氢高炉块状带钒钛矿还原粉化现象。当煤气中富氢率以5%幅度增加时对钒钛矿非等温还原和软熔滴落性能的影响是不同的,富氢率由0增加到5%时的影响最大,其次是由5%增加到10%,富氢率超过10%时对钒钛烧矿的还原及软熔滴落行为影响较小,综合考虑还原气体富氢率对钒钛矿非温度还原、软熔滴落性能和软熔带分布的...     

含砷铁矿石脱砷过程的热力学

采用HSC Chemistry 5.0热力学分析软件研究不同气氛和温度条件对华南含砷铁矿石中砷平衡组成及脱砷率的影响,并结合实验进行验证.结果表明:在惰性气氛中,增加Ar及初始As含量能降低体系的O2分压、提高脱砷率;在还原性气氛中,铁矿石脱砷体系气氛需要适宜的CO含量.当CO含量较高时,O2及CO2能削弱体系的强还原性气氛,促进脱砷;当CO含量较低时,O2的存在不利于脱砷,但CO2的影响微弱.不论在何种气氛中,提高温度均有利于脱砷,实验结果与热力学分析结果基本吻合.在氧化性气氛或强还原性气氛中,由于受动力学条件的限制,仍能获得一定的脱砷率.     

高炉块状带炉料吸附锌的特点

利用ZnO在石墨坩埚中的还原反应(ZnO+C=Zn+ CO)产生金属锌蒸气,模拟高炉块状带烧结矿、球团矿和焦炭吸附锌蒸气和再氧化过程.研究得到:金属锌蒸气在烧结矿表面吸附和再氧化的速度随着温度的升高而提高,表面吸附和再氧化的速度在800℃左右达到最大值;随着烧结矿、球团矿和焦炭粒度的增大,锌蒸气吸附反应的界面积降低,烧结矿、球团矿和焦炭中的ZnO含量降低,锌蒸气通过炉顶煤气排出的比例增加.     

硼及其硼化物的应用现状与研究进展

硼及其硼化物在现代工业中有着广阔的应用前景.分析了我国硼矿资源的分布和特点,着重阐述了硼及其硼化合物综合利用的途径及现状,总结了硼及其硼化合物在冶金工业、陶瓷工业、永磁材料、超导材料、晶须材料、稀土材料等领域的应用情况,并对今后的发展趋势进行了探讨.     

B4C／Al复合材料的研究进展及展望

综述了国内外B4C／Al复合材料的制备过程、反应产物、结构及主要性能。指出RC／Al复合材料的主要反应产物为BC、Al、Al4BC（Al3BC）、AlB24C4、AlB2、Al3B48C2及Al4C3，并讨论了B4C／Al复合材料界面反应产物对材料性能的影响和解决途径。同时指出B4C／Al梯度复合材料必将成为研究的发展方向。     

不同反应性焦炭在炉料还原-软熔过程中的作用行为

随着钢铁企业“双碳”目标的提出,明确焦炭在炼铁过程中的作用行为至关重要。同时高炉富氢冶炼技术的推广给高炉内原燃料的反应行为带来了较大的变化,因此,研究在无氢和有氢气氛下不同反应性焦炭在高炉炉料还原-软熔过程中的作用行为对高炉冶炼具有重要意义。模拟高炉实际炉料结构,研究了不同反应性焦炭对矿石还原度和焦炭的气化率及孔隙结构变化的影响,探索焦炭反应性对炉料软熔性能及软熔带透气性的影响,解析不同反应性焦炭与渣铁界面作用行为的变化机理。研究结果表明,焦炭的反应性提高使各温度下矿石还原度和焦炭气化率均提高,各温度下焦炭的表层孔隙率增加,在无氢气氛下孔隙率的增加幅度低于有氢气氛,焦炭内部孔隙结构整体变化幅度较小。焦炭反应性提高后,炉料的软化温度区间减小且向低温区移动,在无氢气氛下熔化温度区间降低,在有氢气氛下熔化温度区间略有增加,焦炭表层碳基体劣化严重且强度降低,料层最大压差增加,透气性劣化,无氢时的影响程度强于有氢时的影响程度。增加焦炭反应性后,在无氢气氛下渣铁分离较好,且炉渣可以与焦炭灰分有效融合,使熔化带向低温区移动;在有氢气氛下,焦炭表层灰分含量较高,且不能及时与炉渣融合更新焦炭表面的活性点...     

邯钢高炉炉料结构优化研究

结合邯钢高炉的现有原料条件,通过对邯钢高炉人炉含铁炉料进行还原性、低温还原粉化及熔滴性能的试验研究,分析了不同含铁原料和综合炉料结构的冶金性能,指出了在当前原料条件下邯钢高炉炉料结构的合理搭配,为实际生产提供了理论依据。     

HCl气体在烧结矿表面的吸附机理及特性

基于密度泛函理论,对HCl气体在烧结矿表面的吸附机理进行模拟计算,并且通过实验研究了不同反应温度、烧结矿粒度和HCl气体流量条件下烧结矿表面吸附HCl气体的特性规律.结果表明:HCl在α-Fe₂O₃(001)表面的最大吸附能为-175.91 k J·mol^-1,为化学吸附.Cl原子与基底表面的Fe原子发生反应结合成Cl-Fe键.吸附后Fe-O键长变短,Fe-O键能增加,结构更紧密.Cl原子与Fe原子结合成键后,削弱Cl原子与H原子的结合.温度对烧结矿吸附氯元素量的影响较大,随着温度升高,氯元素吸附量逐渐增多;随着烧结矿粒度增大,氯元素吸附量逐渐减少;随着HCl气体流量的增加,氯元素吸附量迅速增加.     

利用铁尾矿制备SiC-Y3Al5O12复相陶瓷

以铁尾矿合成的SiC粉为原料,Y2O3和Al2O3为烧结助剂,常压烧结制备SiC-Y3Al5O12(YAG)复相陶瓷.通过X射线衍射及扫描电镜等测定材料的相组成和显微结构,并分析烧结物的致密化过程,研究其结构和力学性能.结果表明:制备材料适宜的烧结温度为1 800-1 850℃.烧成产物主要物相为SiC,其余为YAG和少量FexSiy随烧结温度的升高,Y2O3和Al2O3生成的YAG相逐渐增加且稳定存在.细小的YAG颗粒弥散在基体周围,并逐渐增多聚集把短柱状SiC晶粒粘结在一起起到促进烧结的作用.随烧结温度的升高,材料的显气孔率降低,而体积密度、硬度和抗压强度均增加.     

高TiO2、Al2O3炉渣脱硫能力的试验研究

根据承钢目前高炉的冶炼条件,以现场渣为基准,研究了高TiO2、Al2O3炉渣脱硫能力以及影响脱硫能力的各种因素.结果表明,在承钢炉渣高TiO2、Al2O3条件下,有利于脱硫的炉渣成分为:二元碱度约为1.16,MgO的质量分数约为13%,Al2O3的质量分数控制在12%～13%,同时应尽量降低渣中的TiO2含量.