熔分电炉耐火材料的选择与优化

分析熔分电炉1~5炉役耐火材料砌筑与侵蚀情况,并通过常规物理性能分析和动态抗渣侵蚀试验,研究其侵蚀严重的机理及原因,得出满足熔分电炉工况的耐火材料,为提高电炉炉衬的使用寿命和电炉冶炼周期提供支撑和依据。

大型熔分电炉自动配料上料系统

随着熔分电炉向大型化发展,电炉的配料上料系统更加复杂化,工人操作和维护强度大幅增加。针对某大型熔分电炉,详细介绍了其工艺要求及配料系统构成,采用闭环控制、PID调节、模块化设计等方法对控制系统进行了优化设计,配料上料系统实现了自动配料、自动称量、自动加料、自动补料等功能,设备运行可靠稳定,显著提升了劳动生产率。

9000kVA钒钛磁铁矿熔分电炉筑炉实践

阐述了新型钒钛磁铁矿熔分电炉的结构特点、耐火材料的应用及筑炉技术,介绍了9 000kVA钒钛磁铁矿熔分电炉的运行情况。

钛渣熔分电炉冷凝式耐火材料炉衬的研究

由于钛渣熔体活泼的化学活性导致目前冶炼钛渣时无论采用何种材质的耐火材料,都会遭受严重损坏。为了延长钛渣熔分电炉炉衬的使用寿命,结合生产工艺的要求,本文设计了以镁碳砖为耐火材料工作层的部分冷凝式炉衬结构。分析计算了炉衬耐火材料与钛渣熔液发生化学侵蚀起始临界反应温度、镁碳材质炉衬温度梯度及热流密度,并给出了确定合理的钛渣渣壳层厚度的方法。目前钛渣熔分电炉的工业化应用仍处于探索阶段,强化换热的冷凝式炉衬结构的应用也处于起步阶段。在采用冷凝式炉衬的钛渣熔分电炉工业化试生产经验总结的基础上,提出了将来冷凝式炉衬技术的研究方向。

钛渣熔分电炉炉衬结构设计探讨

对比分析传统保温式炉衬和新型强化散热冷凝式炉衬的结构特点,提出采用冷凝式炉衬能够有效解决钛渣熔分电炉炉衬使用寿命的问题。计算了钛渣熔分电炉采用冷凝式炉衬炉墙的温度梯度以及热流密度,以25 500 k VA钛渣熔分电炉为例,相比保温式炉衬的维修费及停炉损失,冷凝式炉衬增加的2.4%散热损失可以接受。给出一种冷凝渣壳层最小厚度的确定方法,计算得出镁砖材质冷凝式炉衬厚度为600 mm时,钛渣渣壳层厚度最小为109 mm。

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。

含钛电炉熔分渣浸出废液合成莫来石晶须及热稳定性研究

通过共沉淀-熔盐法成功地用含钛电炉熔分渣浸出废液制备出了高附加值的莫来石晶须。通过对反应原料Al/Si(摩尔比)、煅烧温度、保温时间等因素的系统研究,确定了合成莫来石晶须的最佳条件,即在Al/Si为3,煅烧温度为950℃,保温时间为5 h条件下,制备出了结晶性好、尺寸均一及热稳定性能较好的莫来石晶须,其直径在20~150 nm,长度在0.5~1.5μm,长径比大于10,莫来石晶体的生长方向平行于[001]方向,沿c轴方向生长。在最优条件下制备出的晶须能在较宽的范围内(室温~1000℃)下保持较好的热稳定性。

熔分电炉冶炼金属化球团过程炉衬侵蚀分析

对熔分深还原电炉冶炼钒钛磁铁矿金属化球团过程中熔分电炉炉衬、出铁口及出渣口等部位耐火材料的侵蚀情况作了介绍,并对侵蚀原因进行了分析。电弧侵蚀、渣中氧化物的化学侵蚀、炉渣碱度不当、砖缝和裂纹等是造成熔分深还原电炉耐火材料侵蚀严重的主要原因,其中电弧侵蚀和渣中氧化物侵蚀尤为重要,占到侵蚀比例的70%以上。

基于气基直接还原-熔分的硼铁矿高效利用新工艺

实验室条件下,以含硼铁精矿为原料制备氧化球团,对含硼铁精矿气基竖炉直接还原-电炉熔分新工艺进行了研究.结果表明,含硼铁精矿是良好的造球原料,1 200℃下焙烧20 min后,成品球团抗压强度可达2 500 N以上,满足气基竖炉直接还原工艺要求.在H2与CO体积比大于2/5且温度在850~1 000℃条件下,含硼铁精矿氧化球团还原率达到95%的时间为15~60 min,还原膨胀率不高于15%.在高温下电热熔化DRI后硼和铁可以高效分离,硼、铁收得率均可达到98%以上,富硼渣中B2O3的质量分数在21%以上,活性可达89%左右,是“一步法”生产硼酸的优良原料.含硼铁精矿气基竖炉直接还原电炉熔分新工艺可以实现硼铁高效分离和清洁利用.

富钛型电炉溶分渣工艺矿物学研究

研究攀枝花地区钒钛磁铁矿经过转底炉还原-电炉溶分得到的富钛型电炉溶分渣的工艺矿物学特性。通过化学分析、X射线衍射分析(XRD)和电镜能谱分析等手段对富钛型电炉溶分渣的各物相进行表征。查明了富钛型电炉溶分渣的化学组成、粒度分布、物相组成、矿相嵌布特征与各有价金属的赋存状态,为富钛型电炉溶分渣的综合利用提供了参考依据。

含铅锌铁锰矿综合利用新工艺研究

针对湖南某含铅锌铁锰矿,开发了冷固球团-还原挥发-电炉熔分新工艺,先将矿粉与还原剂及粘结剂混合,造球后经低温固结,再送入回转窑还原。矿中铁还原为海绵铁;MnO2还原为MnO;同时铅、锌还原成金属态并挥发,在烟气中氧化并富集到烟尘中;还原后的金属化球团直接进入电炉,通过熔分得到生铁和锰渣。实现了含铅锌铁锰矿的综合回收利用。回转窑还原挥发后的金属化球团中铅、锌含量较低,不会影响电炉炉衬寿命和操作,回收铅锌的同时省去了铁锰粉矿进电炉前需造块的工序。试验结果表明,在焦粉加入量为20%,硅石用量2.5%,1 390℃下熔分90 m in,得到生铁和锰渣,生铁中铁品位为95.72%,锰渣中锰品位为31.53%。

钒钛磁铁矿提钒新工艺研究

中国对钒钛磁铁矿中钒的利用仍然存在着诸多难题,特别是对于低品位的矿石,传统的高炉-转炉工艺更加难以实现对钒的高效提取利用。针对其钒钛磁铁矿的利用问题,开展了新工艺的探索,通过竖炉煤基还原-电炉熔分工艺进行铁钒分离,从而实现钒资源的综合高效利用。实验结果表明,最佳工艺参数为1 050℃条件下竖炉煤基还原11.5h,海绵铁的金属化率为93%,钒的还原率能够控制在3.5%以下;还原过程中加入3%的硼砂添加剂可以明显改善海绵铁的金属化率,使其提高到98.16%;样品中心部位铁的还原程度要优于边缘部位。

钒钛海砂矿转底炉直接还原研究

针对印尼钒钛海砂选矿后的精矿,采用转底炉直接还原—电炉熔分工艺,先后完成了小型基础试验研究和中试试验。得到最佳的条件是,m(海砂精矿):m(兰炭):m(膨润土):m(有机粘结剂)=100:25:3:1,含碳球团3层(54 mm),还原温度1260℃,还原时间30 min,中试得到球团平均金属化率88.63%,球团中剩碳4.81%。将金属化球团热装入300 kVA的直流电炉进行冶炼,得到含钒铁水,铁水中铁品位96.25%,钒品位0.443%,铁与钒回收率分别为99.64%和88.96%,炉渣中TiO2品位38.86%,钛回收率为98.95%。结果表明,转底炉直接还原—电炉熔分处理海砂精矿技术上可行。

钒钛磁铁矿冶炼过程CO_2排放分析研究

针对攀钢资源综合利用中试线工艺情况,计算了转底炉—熔分电炉流程处理钒钛磁铁矿的CO2排放量。此外,从能耗角度计算了攀钢高炉流程冶炼钒钛磁铁矿的CO2排放量。结果表明,直接还原中试线转底炉—熔分电炉流程吨铁的CO2排放量为1 427.3kg,攀钢高炉冶炼钒钛磁铁矿吨铁的CO2排放量为1 508.7kg。

海砂钒钛磁铁矿高效综合利用新工艺

为提高海砂钒钛磁铁矿的综合利用效率,降低处理能耗,提出了基于转底炉直接还原-电炉熔分流程的活化还原处理方法,并采用化学分析方法考察了铁、钒、钛的提取规律,优化了工艺参数,提出了改善电炉熔炼效率的措施。活化还原-电炉熔分方法可有效提高海砂钒钛磁铁矿的还原和熔分效率,并促进铁水的脱硫过程,活化还原温度控制在1150~1200℃、电炉熔分温度控制在1450℃时效果最佳。活化还原为电炉熔分与吹氧提钒相结合创造了条件,可显著降低熔分电耗、提高钒的提取效率,并简化炼钢流程。新的处理流程下熔分钛渣的活性较高,在体积浓度高于15%的稀硫酸中钛的浸出率可达95%,避免了传统硫酸法提钛过程的废酸排放。