常压下工艺因素对巴西铁矿粉流态化还原的影响

以巴西铁矿粉为主要研究对象,采用单一变量方法,以金属化率和黏结比为评价指标,研究还原温度、线速度、还原时间及矿粉粒径等工艺因素对巴西铁矿粉流态还原的影响,确定铁矿粉还原的最佳方案。采用扫描电镜表征还原后铁矿粉的表面形貌,分析铁矿粉黏结机理。结果表明:常压下还原巴西铁矿粉的最佳操作参数为还原温度1023 K、线速度0.6 m/s、还原时间50 min、矿粉颗粒粒径范围[0.15,0.18)mm;铁矿粉黏结的主要原因是生成的铁晶须相互勾连,导致颗粒团聚引起失流。

巴西铁矿粉流态化还原条件优化研究

采用加压可视流化床装置,对巴西铁矿粉流态化还原行为进行研究,发现适当地增加压力可以提高金属化率,添加碳粉可以改善流化状态。为进一步优化还原时间、还原压力、还原气体线速度、还原温度、碳粉含量和碳粉粒径等因素对巴西铁矿粉还原的影响,采用六因素三水平正交试验方法,对还原后巴西铁矿粉样品进行金属化率和粘结比检测,发现不同还原条件对巴西铁矿粉的影响规律。研究发现纯氢气流态化还原巴西铁矿粉的最佳条件为:还原温度为923~1 023 K,还原气体线速度0.6 m/s,还原时间30~50 min,还原压力0.25 MPa,碳粉质量分数2%~6%(占矿粉质量),碳粉粒径4~7μm。