钒钛磁铁矿直接还原实验研究

第 邓 卷第 期 么扣 年 月 钢 铁 钒 钦 叨 , 加 钒钦磁铁矿直接还原实验研究 薛 逊 攀枝花钢铁研究院 , 四力 攀枝花 摘 要 在实验室条件下研究了钒钦磁铁矿直接还原特点 , 摸索了还原温度 、还原时间 、还原气氛和配碳量对直接 还原金属化率的影响 。 结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明 , 还原温度和气氛是影响金属化率的最重要 因素 , 温度达到 ℃以上 , 还原时 间达到 而 以上 , 维持还原过程中性至还原性气氛 , 球团金属化率可稳定保持在 以上 。 同时分析 了还原后 金属化球团的岩相组成 , 比较了钒钦磁铁矿与普通矿直接还原的差异 。 关键词 钒钦磁铁矿 球团 直接还原 金属化率 中图分类号 文献标识码 文章编号 仪阵 一 一 加 一 由 曲 玩 朗 , 几 枯 , , 加 吸卿 叮 ’ 砷 , 哪 , 犯 , 玲 少 呷 ℃ , 印 而 耐。盯 , 娥 , 脚 引言 钒钦磁铁矿是一种铁 、钒 、钦等多元素共生的复 合矿 , 具有极高的综合利用价值 。 采用高炉冶炼处 理钒钦磁铁矿 , 只能回收铁和钒 , 钦 以 形式进 入高炉渣而无法回收利用 。 世纪 一 年代 , 我 国组织了钒钦磁铁矿钢铁冶炼新 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 科技攻关 , 探 索采用直接还原技术冶炼钒钦磁铁矿 , 进而实现铁 、 钒 、钦资源综合利用 的合理途径 , 先后进行了 回转 窑 、竖炉 、流化床等设备形式的试验研究 , 但是囿于 当时工艺 、设备和市场条件的限制 , 没有实现工业化 生产〔’一 。 收稿 日期 二 一 一 直接还原炼铁技术自 世纪 年代出现工业 化生产以来 , 经过 多年的发展 , 由于其在原料 、 工 艺 、设备和生产组织等方面的灵活性和环保优势 , 迄 今已成为高炉炼铁技术的重要补充 , 在一些国家和 地区获得了很大的发展 。 转底炉直接还原技术出现 于 年 , 最初是应含铁粉尘 、贵金属 回收处理要 求而产生的 , 至 世纪 年代中期逐步发展成为 处理铁矿石生产直接还原铁的工艺之一 。 由于转 底炉直接还原技术具有高温 、快速的工艺特点和炉 料与炉底相对静止不动的设备特点 , 使其能够满足 钒钦磁铁矿直接还原要求 , 实现铁 、钒 、 钦资源综合 回 收利用 。 因此 , 针对转底炉高温 、快速 的工艺特 钢 铁 钒 钦 年第 卷 点 , 研究钒钦磁铁矿的直接还原特性具有重要意义 。 实验条件与 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 实验原料为钒钦磁铁精矿和煤粉 , 主要成分见 表 , 。 实验选取还原温度 、时间 、气氛 、配碳量四 个因素考察其对金属化率的影响 , 各因素选取水平 见表 。 实验研究在 一 型管式炉上进行 , 实验装 置示意图见图 。将按一定原料配比制成的钒钦磁 下 衰 帆杖盛铁矿的主要成分要求 知 加 , 妞 肠 山 恤 皿目加 仇 叭仇 氏 肠 拉度 ‘ · 图 、 直接还原实验装置示意图 歹 裹 煤粉的主要成分 的 皿曰 口 份口扭 肠 口日】 ‘ 肠 粒度 一 “ 裹 不 同实验因紊的选取水平 了 比 脚 ”山 比 找刁 比 脾 口 水平 沮度 ℃ 时间 而 气氛 配碳系数 拭】 氧化性 中性 弱还原性 还原性 铁矿 煤混合球 团放人柑涡内 , 装料厚 度 一 , 送人已预先设定温度的管式炉内 , 待还原一定 时间后 , 将金属化球团取出 , 覆盖碳粉或吹氮气冷却 至室温 , 取样分析球团金属化率及矿相结构 。 还原 过程中 , 根据实验要求 , 可通人空气 、氢气或 气 体进行气氛控制实验 。 实验结果 实验结果见表 。 从表 可见 , 只要控制好还 原温度 、 时间和 气氛 , 球团金属化率可 稳定达到 以上 , 平均达到 。 且 ,一 衰 帆社斑铁矿直接还原实验结果 七 韶 肠 吐 山比陇 曰 山 切口 幼比 序号 温度 ℃ 时间 配碳系数 金属化率 ﹃﹃︸︺︺﹄︸︸︸︸︸﹃︸︸ , 只︸‘‘盈,山 反应气氛 氧化性 氧化性 中性 还原性 弱还原性 弱还原性 还原性 中性 中性 弱还原性 还原性 弱还原性 中性 还原性 还原性 弱还 原性 中性 犯 的 印 月 加 第 期 薛 逊 钒钦磁铁矿直接还原实验研究 分析与讨论 还原温度对球团金属化率的影响 还原温度对钒钦磁铁矿球团金属化率的影响如 图 所示 。 从图 可见 , 随着温度升高 , 球团金属化 率呈上升趋势 。 当还原温度从 ℃以 ℃的步 长升高到 ℃时 , 金属化率从 依次增加 到 、 、 、 。 从图 还 可看出 , 还原温度从 ℃升高到 ℃时 , 金 属化率增加幅度比较明显 , 当温度再进一步升高时 , 金属化率增幅变缓 。 因此 , 为了稳定获得金属化率 以上的金属化球团 , 还原温度保持在 ℃较为适宜 。 气氛时降低到 , 氧化性气氛时则显著降低 到 。 因此 , 为了达到 以上的金属化率 , 炉内气氛应控制在中性或还原性气氛 。 酉己碳系数对球团金属化率的影响 考察了不同配碳系数对球团金属化率的影响 , 结 果见图 。 从 图 可见 , 随着配碳系数加大 , 球团 ︸二一匀﹄︸己 辞牟噢州 叮 二 一 ℃ ℃ ℃ 卜一 ℃ 一喇卜一 的 ℃ 还原时间 图 还原时间对钒钦矿球团金属化率的影响 犯 山 承僻汉噢州 图 叨 还原温度 ℃ 还原温度对球团金属化率的影响 呷 脚 还原时间对球团金属化率的影响 还原时间对球团金属化率的影响见图 。 从图 可见 , 在相同还原温度下 , 随着还原时间的延长 , 球团金属化率呈增加趋势 。 在相同的还原时间下 , 金属化率随还原温度的升高而增加 。 ℃还原 而 , 球团金属化率达到 , 还原温度升高 到 ℃或还原时间延长到 而 , 金属化率可分 别提高到 和 。 因此 , 对于 ℃还原温度 , 维持 一 而 还原时间是适宜 的 , 可稳定获得金属化率 以上的金属化球团 。 炉内气氛对金属化率的影响 实验中通过吹人空气 、氢气 、 不吹气体和吹人 气体分别使炉内保持氧化性 、 中性 、弱还原性和 还原性气氛 , 考察不同炉内气氛对金属化率的影响 , 结果见图 。 从图 可见 , 与还原性气氛时金属化率 相比 , 弱还原性气氛时金属化率降为 , 中性 图 炉内气氛对球团金属化率的影响 脚 图 配碳系数对球团金属化率的影响 心 尹 钢 铁 钒 钦 年第 卷 金属化率呈细微的增加趋势 。 配碳系数为 时 , 球团金属化率已达到 以上 , 从降低原料消耗角 度而言 , 的配碳系数是比较合适的 。 不同直接还原类型之间的比较 根据钒钦磁铁矿直接还原实验研究结果 , 比较 了其与普通矿在不同的直接还原类型之间的差异 , 结果见图 除本研究外 , 数据来源于文献【 一 〕。 一丈卜 , 本研究 一泊一 , 钒饮矿竖炉还原 司卜 而。 , 普通矿转底炉还原 一叫 , 普通矿回转窑还原 一 一 一 一一 卜 , 钒钦矿流化床还原 弓怜 , 钒钦矿回转窑还原 一峨》 石 , 普通矿竖炉还原 么 一铁晶粒 凡 ‘ 卜硅酸盐相 一板条状钦铁矿 一 、 一 ” , 一黑钦石固溶体 图 钒钦磁铁矿金属化球团岩相照片 反光 , , 而 盯 , 僻攀噢叫 石刃 洲 加 】 还原温度 ℃ 图 钒钦磁铁矿与普通矿不同直接还原工 艺的比较 比 从图 可见 , 对于钒钦磁铁矿来说 , 无论是采用 转底炉 、竖炉 、流化床还是回转窑直接还原工艺 , 都 能够获得金属化率 以上的金属化球团 。 但是 由于竖炉 、流化床和回转窑的设备特性以及钒钦磁 铁矿还原的特点 , 决定了不可能长时间在较高温度 下运行 , 因此从连续生产的角度考虑 , 高金属化率球 团的获得是比较困难的 。 转底炉由于其高温还原的 特点 , 不仅能够稳定获得高金属化率的钒钦磁铁矿 金属化球团 , 而且能够实现快速还原 , 与竖炉 、流化 床和回转窑相比具有明显优势 。 从图 还可看出 , 与普通矿同类型的直接还原 效果相比 , 钒钦矿在相同的还原温度 、更长的还原时 间条件下 , 球团金属化率却相对较低 , 说明钒钦磁铁 矿的直接还原更为困难 。 还原后金属化球团的岩相结构 与普通矿直接还原后获得的疏松多孔的 不 同 , 由于钒钦磁铁矿 品位较低 , 直接还原后获得 的是结构致密的渣铁混合包嵌的金属化球团 , 岩相 分析和电子探针扫描结果分别见图 、图 和表 。 从 图 、 图 和表 可见 , 还原后的钒钦磁铁矿 图 钒铁磁铁矿金属化球团电子探针扫描照片 仆 即 金属化球团中 , 金属铁 已聚集长大成不规则形状的 铁珠 , 但尺寸较小 , 大部分在 巧 一 产 范围内 , 只 有少数能够长大到 产 以上 , 另外约有 左右 的铁晶粒在 产 以下 , 与普通矿直接还原后 产 左右的铁晶粒尺寸差距很大闹 。 还原后的金属 化球团中 , 钦主要以黑钦石形式留存于渣中 , 渣 、铁 包嵌甚为紧密 , 但原矿中的网络状结构已消失不见 , 随着金属化率的提高 , 渣铁界面处出现了越来越多 的 , , 并赋存少量的钒 , 形成了 , , 和 , , 为主的复杂矿物 。 结论 研究了还原温度 、时间 、气氛和配碳量对钒 钦磁铁矿直接还原金属化率的影响 , 结果表明 , 在温 第 期 薛 逊 钒铁磁铁矿直接还原实验研究 表 图 中各点成分分析结果 五 助目 韶 。 扮。 吕 编号 。 书 乳山 仍 叨 的 田 的 加 度 一 ℃和时间 巧 一 而 范围内 , 随着 还原温度的升高 、还原时间的延长和炉内气氛由氧 化性向还原性气氛的改变 , 球团金属化率呈逐渐升 高的趋势 。 配碳系数在 一 范围的改变对金 属化率的影响比较微弱 。 保持还原温度 一 ℃ , 还原时间 一 而 , 炉内中性或还原性气氛和配碳系数 , 时 , 可稳定获得金属化率 以上的钒钦磁铁矿金 属化球团 。 与普通矿相比 , 钒钦磁铁矿直接还原更为困 难 , 获得相同的金属化率需要更高的还原温度或更长 的还原时间 。 还原后的金属化球团中 , 铁晶粒尺寸远 小于普通矿 , 而且渣铁包嵌紧密 , 在渣铁界面处存在 着以 ” , , 和 , , 为主的复杂矿物 。 参考文献 山 曲阳石 仆 姗 击 帅 肠 八 ‘ 石 , , 一 , 泌卜 乃 攀枝花资源综合利用办公室 攀枝花资源综合利用科研 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 汇编 —综合利用新流程 第六卷上 【 〕 一 , 一 乃礴 汕 毗 衅 哑 衅 日 , , 一 攀枝花资源综合利用办公室 攀枝花资源综合利用科研报告汇编 —综合利用 新流程 第六卷 中 【肠 山 衅 曲 即 击 二 衅 , , 〕 一 , 一 , 四 一 攀枝花资源综合利用办公室 攀枝花资源综合利用科研报告汇编 —综合利用新流程 第六卷下 【 〕 , 一 , 一 , 一 一 蒯呀 肠 司 沈 、记 脚公 邓 , 一 , 一 , 伍胭切 , 乳 朗 加 ” 一 玩阴吐 留 玩 “ 〔 〕 石昭 朋 一 肠 川 “ 场 铭 叮助 川五 址 比 , 史 占彪 非高炉炼铁学【 〕沈阳 东北工学院出版社 , ,,工‘护 编择 杨冬梅