转炉溅渣层炉渣的分熔现象

在实验室热模拟条件下，研究了转炉冶炼升温过程中粘附在炉衬上的溅渣层炉渣的物理化学变化。当温度达到１ ３５０～１ ３８０ ℃时，首次观察到溅渣层炉渣的分熔现象。实验过程中渣样重量、渣中ＴＦｅ 含量及岩相组成三方面的变化情况证实了这一现象的存在。研究这一现象为正确制定炉渣调整工艺，进一步提高炉衬寿命及了解溅渣层在冶炼过程中的变化提供了理论依据。

基于分熔理论的溅渣护炉炉渣调整技术

论述了炉渣分熔特性及其与溅渣层蚀损机理的关系 ,指出溅渣层蚀损的不同机理及其影响因素 ,提出了基于分熔特性的炉渣调整方法。

合金的熔点不一定比其组分熔点低

合金的熔点不一定比其组分熔点低山东章丘市第四中学（２５０２００）李承刚金属与金属或金属与某些非金属经过熔合而成的具有金属特征的物质叫做合金。它在工业生产中应用极为广泛。然而合金的熔点一定比其组分的熔点低吗？实事不然，根据合金的结构不同，合金可分三种类...

铜渣金属化球团熔分试验研究

阐述了铜渣经煤基氢冶金回转窑还原成金属化球团后,在直接还原料、磨选铁精粉和铁精粉造球三种条件下进行熔分试验。对比三次熔分试验结果发现,煤基氢冶金回转窑还原成的金属化球团经破碎、磨粉、磁选为铁精粉后冷压造球再熔分,其冷压球强度和粒度适合熔分炉要求,极大减少了炉渣量,可持续进行熔分,从而提高了熔分效率。

80 kVA交流电炉熔分铜渣选尾料金属化球团 提取铁合金

铜渣选尾料是铜冶炼炉渣经过选矿工艺处理后产出的尾料,其中赋存丰富的Fe、Ni、Cu、Cr等有价金属。以回转窑还原焙烧后得到的铜渣选尾料金属化球团为研究对象,采用80 kVA交流电炉进行熔分实验,研究了额定工况下还原剂、助熔剂、沉降时间等不同工艺条件对Fe、Ni、Cu等金属回收率的影响,以及金属化球团熔分过程主要元素的迁移规律。结果表明,经回转窑还原得到的铜渣选尾料金属化球团在1530℃、熔剂率18%、沉降时间30 min工艺条件下进行电炉熔分可有效回收铁、铜等有价金属,获得高品位铁合金产品,Fe回收率达95%以上,镍、铜回收率分别达到38%和71%。元素走向分析表明,S、Pb、As等杂质元素会不同程度进入合金。

钒钛磁铁矿熔分碱度对炉渣冶金性能的影响研究

以南非钒钛磁铁矿炉渣为研究对象,通过直接还原-熔分实验并结合XRD分析结果,研究了不同碱度下钒钛磁铁矿炉渣冶金性能及渣铁分离效果的影响,同时探究了碱度对炉渣熔化特性和黏度的影响规律。结果表明,熔分温度1 450℃、配碳量5%时,随着碱度提高,炉渣所对应的软化温度、半球温度与流动温度逐渐升高;炉渣碱度0.9~1.2时,炉渣熔化温度增长率较快,炉渣黏度实测值和计算值均呈先下降后上升的趋势;碱度从0.9上升到1.4的过程中,炉渣中辉石和黄长石的衍射峰强度先增强后减弱,钙钛矿和钙铝尖晶石相对含量呈先下降后逐渐上升的趋势。炉渣碱度1.2时,黏度为0.130 Pa·s,炉渣性能较好。

钕铁硼废料熔分渣盐酸浸出稀土的实验研究

以钕铁硼废料经H_(2)选择性还原-渣金熔分处理得到的多组元熔分渣为原料进行盐酸浸出,研究了低温常压和高温高压条件下各因素对稀土浸出率的影响,并对浸出过程的动力学进行了分析。实验结果表明:低温常压浸出最优条件为盐酸浓度2.84 mol/L、液固比10∶1、时间60 min和温度85℃,稀土浸出率达到96.04%;浸出过程受扩散和化学反应混合控制,表观活化能29.25 kJ/mol,指前因子2.0209 s^(-1),与盐酸浓度和粒度相关的反应级数分别为1.49和-0.55。高温高压浸出最优条件为盐酸浓度2.03 mol/L、液固比10∶1、时间30 min和温度110℃,稀土浸出率达到98.13%;回收得到的稀土氧化物主要为Pr_(4)O_(7)和Nd_(2)O_(3),纯度达99.56%;浸出过程属于内扩散控制,表观活化能为9.63 kJ/mol,指前因子为3.57×10^(-3) s^(-1)。

铌精矿配碳球团熔分过程与元素迁移试验研究

以白云鄂博铌精矿及半焦粉为原料,使用高温热台原位观察碱度对配碳球团还原产物熔分过程的影响。在不同熔分条件下对最佳碱度的样品进行淬火并制样,采用SEM-EDS分析熔分过程中元素迁移规律,采用XRD、同步热分析仪以及ICP相结合定量分析了熔分过程中Nb、Si元素反应率。结果表明:二元碱度为1.0时能够有效抑制熔分过程中渣液喷溅现象并提高熔分效果。在碱度1.0条件下,1 350℃时渣中SiO_(2)在渣金界面发生还原反应并进入铁相,1 400℃保温2 min后在渣金界面上铁液中C优先与渣中铌氧化物发生还原反应生成NbC。少量NbC溶入铁相,其余大部分NbC将粒铁包裹形成滞留带,阻碍渣金界面传质,降低还原反应速率。1 400℃保温10 min后,Nb、Si元素的反应率分别为36%和1.7%。Ti、RE元素在熔分过程中全程不参与反应。

氧化球团直接还原铁熔分试验研究

研究了氧化球团煤基氢冶金还原产出直接还原铁的熔分试验。试验结果表明:该直接还原铁在马弗炉、中频炉中均可实现熔分,渣铁分离良好,产出了含Fe率99.80%以上的低碳、低磷、低硫铁水,铁水主要指标达到工业纯铁标准,MFe的收得率约为80%,为酒钢煤基氢冶金绿色短流程制钢新工艺路线的优化和产业化研究提供了技术支持。

电磁作用对铌精矿熔分行为的影响

针对白云鄂博铌精矿利用不均衡的特点与现状引入电磁作用,以实现白云鄂博铌精矿中金属铁资源高效分离和碳化铌综合利用的双重目标。本研究使用自主设计的电磁熔分装置考察电磁作用对铌精矿熔分行为的影响。结果表明:电磁作用能促进铌精矿还原后的渣铁分离,降低渣中金属铁残留;当电流频率固定时,随着电流强度的增大,金属铁的收率显著增加;当电流强度固定时,随着电流频率的增大,铁收率降低。电磁作用促进了碳化铌与铁的接触,相同电流频率下,随着电流强度的增大,铁中碳化铌的含量显著增大;相同电流强度下,随着电流频率的增大,铁中碳化铌的含量明显减少。低频率、高强度电流产生的磁场可以改善碳化铌在铁相中的弥散效果,铁中碳化铌颗粒分散明显。

中频炉熔分金属化球团探索性试验研究

本文对煤基氢冶金回转窑还原氧化球团所得金属化球团在中频炉熔分开展了探索性试验。结果表明:金属化球团在中频炉可以实现熔分,渣铁分离良好,产出了含铁率99.84%的低C、低P、低S钢水,为酒钢煤基氢冶金制钢新工艺路线的优化和产业化研究提供了技术支持。

球团气基还原联合高温熔分实现高磷铁矿脱磷的研究

针对高磷铁矿脱磷提铁的难题,文中提出了球团气基还原联合高温熔分的工艺路线。通过化学分析、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜-能谱(SEM-EDS)分析了高磷铁矿球团的组成成分、矿相结构、微观形貌,探究了不同还原气氛(CO、H_(2))下球团的还原行为,并对金属化球团高温熔分获得低磷铁水的主要影响因素进行了研究。结果表明,鲕状高磷铁矿制备成球团,经过氧化焙烧后,原矿粉中的鲕粒结构被彻底破坏,球团中Fe^(2+)含量为0.69%;当还原温度为1 173 K时,高磷铁矿球团在H_(2)气氛下的还原性优于CO气氛,而在较优条件50%H_(2)-50%N_(2)(体积分数)气氛下进行还原焙烧后,球团的金属化率可达90%。熔分过程中,向金属化球团中添加CaO有利于获得低磷铁水,当金属化球团中CaO添加比例为15%(质量比),熔分后可以获得磷含量为0.35%的铁水,且铁回收率为88%。

铜渣转底炉直接还原磁选与熔分工艺比较

以国内某典型铜渣为研究对象,进行转底炉直接还原-磁选工艺与转底炉直接还原-燃气熔分工艺的对比研究。首先通过基础试验确定最佳的反应参数,在此基础上进行中试扩大试验,并揭示铜渣转底炉直接还原过程机理,最后对它们的能耗进行计算与对比分析。研究结果表明:经过转底炉直接还原,铜渣中的铁橄榄石Fe_2SiO_4和磁铁矿Fe_3O_4相转变为含有金属铁Fe、二氧化硅SiO_2和少量辉石相Ca(Fe,Mg)Si_2O_6的金属化球团,铁颗粒聚集长大形成铁连晶,具备通过磨选或熔分进行进一步富集的条件。金属化球团通过磨选工艺获得的金属铁粉TFe品位为91.12%,铁回收率为86.36%,通过燃气熔分工艺获得的铁水TFe品位为94.93%,铁回收率为97.52%。转底炉直接还原-燃气熔分工艺能耗比转底炉直接还原-磨选工艺的高约30%。

红土镍矿转底炉预还原-电炉熔分制取镍铁合金

对某红土镍矿采用转底炉预还原-电炉熔分工艺制取镍铁合金进行研究。实验结果表明:根据矿石性质,选择合适的渣型为SiO2-MgO-CaO-FeO四元渣系,在熔剂石灰配比为25%,还原剂配比为3.5%,预还原温度为1 150℃,预还原时间为30 min,电炉熔分温度为1 450℃,熔分时间为15 min的条件下,经转底炉预还原-电炉熔分后,获得镍质量分数为8.68%、镍回收率97.62%、铁质量分数为86.23%的镍铁合金,该合金可用作不锈钢生产原料。

熔分过程中铌、磷在渣铁两相间的分配比

以白云鄂博铌精矿经预还原后在电炉内熔分所形成的渣铁体系为研究对象,通过实验考察了熔分过程中铌、磷在渣铁两相间分配比的变化规律.结果表明,在本实验条件下,铌、磷的分配比随铁液中碳质量分数的增加而减小,当碳达到饱和时,铌氧化物会在渣铁界面处被还原为碳化铌,熔分终点w[C]应控制在3.42%以下;铌、磷的分配比随温度升高而减小,熔分温度可控制在1 450℃左右;铌、磷的分配比随渣中FeO质量分数的增加而增大,熔分终点w(FeO)应控制在5.85%左右;铌、磷的分配比随熔渣光学碱度的升高而增大,添加MgO可明显降低磷的分配比.

红格矿深还原—熔分过程及钒、铬走向的研究

深还原—熔分固相还原后的金属化球团生产钒铬生铁是利用红格矿的途径之一.由于V2O5与Cr2O3的赋存、分布以及冶炼过程中的走向基本一致,综合回收利用二者可一起考虑.为了提高钒、铬回收率,实现钛和铁的有效分离,通过单因素试验考察了在氩气保护下,配料的碱度、深还原—熔分温度和配碳量对熔分过程和钒、铬走向的影响.结果表明,当熔渣碱度为1.2,配碳量为0.5%,熔分时间为15 min,熔分温度为1 610℃时,渣铁的分离效果较好,且有利于钒、铬熔于铁相.

熔分深还原电炉炉衬侵蚀原因分析及提高炉龄措施

对熔分深还原电炉冶炼钒钛磁铁矿金属化球团过程中炉衬、出铁口及出渣口等部位耐火材料的侵蚀情况作了简要介绍,并对侵蚀原因进行了深入分析,认为高温、渣中氧化物对砖衬的化学侵蚀、渣铁的物理冲刷作用等是造成熔分深还原电炉耐火材料侵蚀严重的主要原因。针对熔分深还原电炉实际情况,提出了防止金属化球团氧化、控制冶炼温度、对炉衬进行热喷补是目前三种行之有效的提高熔分电炉炉龄的措施。

钒钛磁铁矿金属化球团熔分及TiO_2富集试验研究

在实验室条件下模拟了钒钛磁铁矿金属化球团的熔分,讨论了不同碱度、熔分温度及配碳比对熔分效果、TiO2富集效果的影响。实验结果表明,当碱度为1.4、熔分温度为1 500℃、配碳比为1.2时,金属化球团的熔分效果较好,TiO2富集效果最佳,获得了TiO2含量为49.2%的富钛渣。

工业硅造渣提纯中硅与渣的熔分研究

为了实现工业硅造渣除杂过程中硅与渣料在炉内高温状态下的分开排放,选用特制除硼渣料及冶金级硅粉在高温电阻炉中进行了硅与渣的熔分研究。考察了熔化温度、保温时间、硅液出炉温度、炉内气氛以及内衬材料对硅与渣分离的影响。结果发现:在高于硅和渣熔点较多的温度下,两者可依靠密度差及不同的表面张力实现一定程度的分离;延长保温时间有利于硅液中杂质的去除及硅和渣的充分分离;出炉温度较低,有利于硅液在凝固过程中杂质的富集;炉内应处于还原或惰性气体状态以避免硅的氧化;炉内坩埚材料应为石英质,以防止坩埚与硅发生反应。

高钛金属化球团熔分用电炉炉衬材质探讨

针对攀钢高钛金属化球团熔分用电炉的工况条件,选择炭砖及七种含碳耐火材料作为研究对象,借助热力学计算和动态抗渣试验探讨应用这些材料的可行性。结果表明,在不考虑氧化的前提下镁质或铝质耐火材料中引入高含量C和SiC组分有利于提高其抗熔分渣侵蚀能力;综合考虑认为,引入高SiC含量的镁碳化硅碳材料或铝碳化硅碳材料是高钛金属化球团熔分用电炉炉衬的最佳候选。