高磷赤铁矿直接还原过程中不同添加剂脱磷的性能对比及分子动力学模拟研究

通过试验对比了高磷赤铁矿直接还原焙烧过程中不同添加剂CaCO_(3)、Na_(2)CO_(3)、CaF_(2)的脱磷性能,结果表明,Na_(2)CO_(3)的脱磷性能更好,CaCO_(3)次之。利用分子动力学模拟统计计算使用3种不同添加剂后体系在焙烧过程中的桥氧分布和氧原子均方位移,查明了高磷赤铁矿直接还原过程中CaCO_(3)、Na_(2)CO_(3)、CaF_(2)的脱磷机制,结果表明,添加剂脱磷的作用机制是提高体系中自由氧含量或提高体系中氧原子的均方位移,减少体系中Si、P共用氧原子,从而抑制磷灰石的还原;添加剂脱磷性能与体系中氧原子均方位移呈正相关的规律。

铁水包脱磷工艺及自动化模型研究

针对某不锈钢厂铁水包脱磷工艺脱磷率低、物料消耗波动大、自动化程度低等问题,本文开发了铁水包脱磷模型。模型直接读取PLC现场设备工艺参数,并通过二级平台读取计划、钢种标准及化验成分等信息,实现铁水脱磷工艺操作参数下达、生产设备状态和工艺参数显示、生产数据存储和历史数据报表查询等功能。采用脱磷模型的炉次平均脱磷率为93.2%,脱磷模型P成分命中误差区间在±0.015%的离线验证,在线验证命中率分别为94.2%和90%,基本达到工艺生产需求。

脱磷渣中有价元素在不同有机酸溶液中的浸出行为

脱磷渣中含有大量CaO、SiO_(2)、FeO、P_(2)O_(5)等有价组元,具有作为土壤改良剂和肥料的潜力。为了推动脱磷渣在农业中的应用,有必要了解其在有机酸溶液中的浸出行为。考察了pH和有机酸类型对脱磷渣中各有价元素浸出率的影响规律。结果表明:脱磷渣中的主要矿物相为富铁相(RO相)、CaFeSiO_(4)基体相和C_(2)S-C_(3)P固溶体;渣中Ca、Si元素主要分布在含磷固溶体和基体相中,P元素富集在C_(2)S-C_(3)P相中,Fe元素主要分布在RO相中;pH降低可明显促进脱磷渣溶解,大部分脱磷渣能在枸橼酸溶液中溶解;在pH=5时,Ca、Si、Mg元素浸出率约为90%,P浸出率达68.84%,实现了有价元素的浸出。

还原剂及脱磷剂对高磷鲕状赤铁矿直接还原-磁选影响的研究进展

这是一篇矿业工程领域的文章。综述了还原剂及脱磷剂对高磷鲕状赤铁矿直接还原的影响,从煤和其他还原剂两个方面归纳了还原剂对高磷鲕状赤铁矿还原影响的研究现状,从单一脱磷剂和组合脱磷剂两种使用方式总结了脱磷剂的研究进展。指出了高磷鲕状赤铁矿直接还原-磁选工艺存在的问题,根据目前存在问题提出了未来针对高磷鲕状赤铁矿直接还原-磁选研究方向的建议。

CaO基熔剂对钢液二次精炼脱磷速度的研究

利用CaO-Fe2O3-CaF2系熔剂,对磷质量分数≤0.050%的钢液进行二次精炼脱磷处理,测定熔剂中添加BaO,Al2O3时对钢液脱磷速度的影响关系。实验得到CaO基熔剂对钢液二次精炼处理时的脱磷反应速度常数k值以及磷在熔渣中传质系数D(P)/δ值。结果表明:添加剂BaO具有增大脱磷反应速度的作用,而Al2O3对脱磷反应速度影响不大。

含Al_(2)O_(3)化渣剂对转炉脱磷的影响研究

Al_(2)O_(3)是一种性能良好的助熔剂。在鄂钢转炉的工业试验表明,加入Al_(2)O_(3)后炉渣熔点和黏度随着w(Al_(2)O_(3))的增加逐渐降低。随着渣中w(Al_(2)O_(3))的增加,脱磷率和渣钢间磷分配比呈现先升高后降低的趋势,在3%时达到最大值。使用含Al_(2)O_(3)化渣剂试验后,40炉工业试验炉次转炉石灰消耗平均为30.64 kg/t,与原工艺相比降低了5.14 kg/t,总造渣材料消耗平均降低5.52 kg/t。2023年新工艺较2021年原工艺平均总造渣材料消耗量降低了4.76 kg/t。

小颗粒石灰石与石灰化渣脱磷效果试验研究

为了探究转炉喷吹小颗粒石灰石炼钢的可行性,基于化渣脱磷基础试验,对比了小颗粒石灰石与石灰在相同条件下的化渣脱磷效果,并从造渣脱磷机理上进行分析。研究表明:小颗粒石灰石在熔池内分解形成高活性石灰,可同时实现在熔池内部及界面的脱磷反应,脱磷效果与石灰相当,终点铁水脱磷率均可以达到85%以上;小颗粒石灰石比石灰的前期脱磷速率快,可以在更短的时间内将大部分磷元素脱除;小颗粒石灰石与石灰均可以实现均匀化渣,石灰石化渣渣层较高,泡沫渣更为明显,渣中元素分布均匀,磷元素主要富集在Ca_(3)(PO_(4))_(2)固溶体相中。

高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷新脱磷剂

为开发高磷鲕状赤铁矿,采用直接还原焙烧的方法对含TFe品位为43.58%,磷含量0.83%的鄂西某宁乡式高磷鮞状赤铁矿进行系统研究。通过X线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对提铁降磷机理进行研究。研究结果表明:在配合使用NCP和新脱磷剂TS2种脱磷剂的条件下,可以获得TFe品位为91.35%、铁回收率为85.12%、磷含量为0.081%的直接还原铁粉。原矿加入脱磷剂焙烧后,含磷矿物的物相并没有发生变化,仍以氟磷石的形式存在,通过细磨磁选实现提铁降磷。加入的脱磷剂有助于破坏鲕状结构,使金属铁颗粒与脉石颗粒的接触面变得平滑、清晰,改善高金属铁和脉石的解离条件,同时脱磷剂还能促进中间产物铁橄榄石的还原。

煤种对高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷的影响

以3种烟煤、1种无烟煤和1种褐煤为还原剂,配合SY1与SY2按2∶1质量比配成的脱磷剂,采用直接还原焙烧—磁选工艺,研究煤种对鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷的影响。结果表明：煤中的固定碳、挥发分有利于提高所得还原铁产品的铁品位和铁回收率,灰分对降低还原铁磷含量不利;增加煤用量和增加脱磷剂用量都能提高直接还原同步降磷的效果,但前者所需成本比后者低;在合适的煤用量和脱磷剂用量下,5种煤都可以得到铁品位大于90%,磷含量小于0.1%的还原铁,相比较而言,褐煤直接还原同步脱磷的效果较好,其次为无烟煤,烟煤较差。

高碳锰铁氧化脱磷的试验研究

进行了高碳锰铁脱磷的相关研究,结果表明理论上CaO-FeO-MnO渣系具有在锰铁冶炼温度下的脱磷能力,脱磷试验表明大渣量CaO-FeO-MnO-CaF_2渣系可以将高碳锰铁中磷降低到0.2%以下,同时杂质元素钛、硅、硫、氮均有较大幅度降低,起到了提纯锰铁的作用;硅钙合金结合氧化性脱磷渣复合使用,可以实现高碳锰铁深脱磷,使高碳锰铁P <0.1%,同时硅、碳、硫、氮也有降低,但不降低钛含量。

EM-501对高磷鲕状赤铁矿的脱磷效果

配制了一种新型脱磷捕收剂EM-501,并采用该捕收剂对重庆桃花高磷鲕状赤铁矿和湖北官店高磷鲕状赤铁矿的脱泥后产品进行了反浮选脱磷试验。桃花高磷鲕状赤铁矿的脱泥后产品经EM-501一粗一精二扫脱磷反浮选,P含量从0.82%降到0.081%;官店高磷鲕状赤铁矿的脱泥后产品经EM-501一粗一精一扫脱磷反浮选,P含量从0.89%降到0.21%。试验结果证明,EM-501对含磷矿物捕收能力强,并具有较好的选择性,是高磷鲕状赤铁矿的有效脱磷捕收剂。

不锈钢精炼脱磷渣的研究

总结了目前国内外不锈钢脱磷的两种主要方法:氧化脱磷法和还原脱磷法,并分析了影响这两种脱磷方法效果的因素。指出在氧化脱磷中更有效的渣系是BaO基渣系;虽然还原脱磷的工艺复杂,但因其不损失合金元素,并有很好的脱氧、脱硫效果,是具有很大潜力的脱磷方法。

高磷赤铁矿采用CaCl_2气化脱磷的试验研究

对高磷赤铁矿在烧结过程中添加CaCl2气化脱磷进行热力学分析,并通过微型烧结试验对影响气化脱磷率的因素进行研究。结果表明,在烧结过程中添加CaCl2可以使高磷赤铁矿中的P元素以PCl3气体形式随烧结废气排出;气化脱磷率受配碳量、加热温度、CaCl2加入量、矿石碱度等因素影响;当配碳量为4%、加热温度为900℃、CaCl2加入量为1.36%、通过添加白灰使矿石碱度增加到1.2时,脱磷率可以达到18.3%。

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。

钢液二次精炼用CaO基熔剂的脱磷能力

根据CaO基熔渣和钢液之间在 185 3K脱磷平衡实验结果 ,利用CaO Fe2 O3 CaF2 和CaO BaO Fe2 O3 CaF2 熔剂对钢液进行二次精炼脱磷试验 ,试验发现 ,采用优化组成的CaO基熔剂 ,可得到大于 90 %的脱磷率 ,能将钢液磷含量从 0 .0 5 %降低到 0 .0 0 5 %以下。

电炉喷吹石灰粉高效脱磷工艺实践

脱磷是炼钢工艺的核心问题之一。电炉冶炼过程的脱磷主要是通过强化传质扩散,促进炉渣-钢液界面处磷的氧化。山钢莱芜分公司50 t电炉主要生产优特钢,多数钢种要求磷含量小于0.020%,部分钢种要求磷含量不大于0.010%,电炉脱磷任务重,生产过程存在多次补加石灰,影响生产效率。针对补加石灰脱磷造成的温降大冶炼时间长,难以满足电炉高效冶炼低磷钢的问题,通过在电炉平台上增设喷吹石灰粉装置,向喷粉罐内加入袋装散装石灰粉,在电炉冶炼前期,炉内温度1470~1500℃、低氧模式下,将粒径为0~10 mm石灰粉喷入电炉内,提高冶炼前期脱磷效率;喷粉结束后,调整供氧量至5000~5500 Nm3/h,搅拌进行脱磷,实现了高效脱磷。42CrMoA和22CrMoH钢冶炼实践结果表明:熔清后磷含量降低了0.0073%~0.0075%,石灰消耗降低了7.3~8.0 kg/t钢,平均冶炼周期缩短了4.2~4.6 min,取得了良好的冶炼效果。

转炉前期快速脱磷炼钢工艺探讨

在转炉炼钢的过程中,主要目的就是升温脱磷,吹炼前期的脱磷率十分重要,如果不能够有效提高辅料的利用率进而降低辅料的用量,则必然会对炼钢成本带来不利影响。为了更好的控制炼钢成本,文中分析了辅料消耗高的原因,介绍了脱磷反应热力学,并提出了“留渣+双渣”冶炼快速脱磷造渣优化措施,通过优化可以有效地减少辅料消耗。

本钢板材炼钢厂脱磷效率的研究

脱磷是炼钢过程的重要任务之一,铁水的含磷量因铁矿原料条件的不同而异,因此研究脱磷和提高脱磷效率的任务重之又重。对本钢炼钢厂2021-2022年的所有炉次的相关数据进行汇总分析,主要研究渣中CaO、MgO与铁水硅数比值、终点碳含量、终点温度、供氧流量等与脱磷效率的关系,结合本钢板材炼钢厂的生产实际,提出工艺和操作的改进措施,提高磷的分配比,从而提高整体的脱磷水平。

BaCO_3－BaCl_2熔剂对锰铁熔体氧化脱磷的实验研究

在１６２３Ｋ下使用各种组成的ＢａＣＯ３－ＢａＣｌ２熔剂对高碳锰铁熔体进行了脱磷实验。研究了（％ＢａＯ）浓度、ＢａＣｌ２配比对脱磷的影响以及熔剂中配入适量ＭｎＯ２的作用。实验结果表明，当熔剂量为１０ｇ／１００ｇ合金时，可获得５０％～５５％的脱磷率，并有较好的保锰作用。

碳饱和的中铬铁水的氧化脱磷研究

通过各种脱磷剂对Cr(≈10％)FeCsatP(≈01％)中铬铁水进行氧化脱磷实 验 ，测定了金属中[P]随时间变化及实验渣系的脱磷率。结果表明，脱磷剂中钙系、钡系及CaO BaO混合渣系的脱磷能力依次增加，助熔剂的作用按大小顺序为BaCl2>CaF2，实验得到了B aO替代CaO、脱磷温度在1 400℃左右的脱磷能力及加入Na2O时对渣系脱磷能力的影响关系。 在此基础上，寻找最佳渣系和工艺条件。