磷矿石还原新工艺研究

阐述采用包裹技术开发了磷矿石还原生产磷酸不用电炉的新工艺,试验中考察了温度、硅钙比、还原时间、还原剂及包裹剂材料对磷矿还原率的影响,为实现磷矿的还原和磷蒸气的氧化同步进行提供了可行的基础数据。

一种针对铁矿石还原建立未反应核模型的新方法

本文建立了球团分解模型,试图在不需要进行实验的情况下确定球团反应的各项动力学和热力学参数,模拟出球团的还原情况,以此确定限制反应速率的过程并对该过程进行强化。

基于氧气高炉的铁矿石还原动力学研究

利用矿石还原设备,在氧气高炉与传统高炉条件下分别对含铁物料进行还原实验,考察含铁物料还原度与还原速率的变化,通过反应动力学分析含铁物料的还原规律。研究结果表明:在氧气高炉气氛下含铁物料的还原速度大于传统高炉气氛下的还原速度,达到传统高炉最终还原度的时间大大缩短。在氧气高炉气氛下烧结矿还原由界面反应控速,球团矿还原前60 min由界面反应控速,60 min后由内扩散控速,混合矿还原前100 min由界面反应控速,100 min后由内扩散控速;在传统高炉气氛下,烧结矿、球团矿、混矿均由界面反应控速。

大型矿石还原电炉自焙电极操作制度最佳化

大型矿石还原电炉自焙电极操作制度最佳化Ａ．矿石还原电炉运行实际表明，自焙电极可靠运行取决于电气制度和热制度、炉子生产率、单位电耗及其它指标。电极操作稳定性差会导致电炉热停炉，使技术经济指标明显变坏。通过矿石还原电炉运行的资料整理和分析表明，热停炉和冷...

用矿石还原法生产硅铝合金

一、概述硅铝合金是炼钢的脱氧剂,也是生产铝合金制品和其它合金的中间产品,广泛应用于冶金、汽车、机械、建材等行业中。目前,该产品在国际市场上一直保持较好的销售势头。硅铝合金的生产往往采用将硅和铝按一定比例重熔的方法而制得。这种方法要先生产出硅和铝,故工艺复杂,能耗和成本高。

冶金厂废料循环利用和铁矿石还原的新方法

多年来，钢铁工业一直在寻找一种经济有效地回收利用冶金厂废料的方法。卢森堡PaulWunh钢公司开发了一种Primus法，采用此法能经济地处理迄今为止一直感到困难的、由钢铁厂废气和废水净化设备产生的含铁粉尘和污泥以及含油轧钢铁鳞。

循环流化床铁矿石直接还原过程动力学分析

循环流化床铁矿石直接还原是一项较新的工艺·建立了一个数学模型 ,用以描述床内的还原动力学过程 ,运用有关动力学理论 ,分析得出床内还原反应的动力学控制步骤为矿粉颗粒表面的化学反应 ,整个床内的平均还原率R与反应时间t的关系为R =5b3t3- 7 5b2 t2 +4 5bt(b为常数 ) ·

应用Fick定律计算CO/H_(2)+N_(2)混合气体还原铁矿石动力学参数的偏差

为了讨论采用Fick定律未反应核模型(Fick模型)计算CO/H_(2)+N_(2)混合气体还原铁矿石动力学参数的偏差,建立基于Maxwell-Stefan关系式的未反应核模型(M-S模型),对Fick模型计算得到的动力学参数和M-S模型中设定的动力学参数进行比较分析.结果表明:N_(2)对CO/H_(2)还原FeO的阻碍作用与其摩尔分数成正比;N_(2)对正反应速率常数的计算没有影响;CO-N_(2)体系中Fick模型所用的互扩散系数小于实际值,而H_(2)-N_(2)体系中其所用的互扩散系数大于实际值.

还原铁矿石中金属铁的测定

本文介绍了用三氯化铁溶液电磁搅拌的方法进行回转窑还原铁矿石中金属铁的测定。对照结果表明:方法可靠、数据稳定。消除了汞法的污染,保护了环境,同时又降低了分析成本。方法适于测定金属化率高达95％的金属铁70％的样品。

碱金属盐对气基还原铁矿石的催化规律研究

冶金反应工程中,常常会使用气体催化剂来还原氧化铁,还原氧化铁实验所使用的碱金属盐,对于气基还原铁氧化剂反应有一定的影响。事实上,这种影响对于同种阳离子的碱盐催化活性反应,是遵循严格化学规律的,其中活性最强的为氟化物,其次为氯化物、碘化物、溴化物。利用碱金属盐对气基还原铁矿石的催化规律进行研究,创新地发现微观领域内崭新的催化剂种类。利用催化反应试验结果,可以研究不同添加剂的催化活性,检索阴阳离子种类的关系,从而能够在冶金工程领域内更新使用更加具有高效率的添加剂,提升气基还原铁矿石的催化效果。

ISO／TC102铁矿石与直接还原铁技术委员会工作现状及展望

介绍了ISO／TC102铁矿石和直接还原铁技术委员会的组织结构、目前的工作项目以及现行的国际标准，同时研究了ISO／TC102的发展目标和战略方向。

高炉富氢热储备区矿焦匹配关系模拟研究

通过建立高炉热储备区CO、H_(2)混合气体还原FeO矿球未反应核模型,探究煤气利用率与温度的关系,进而得到不同H_(2)含量时,矿球还原性与焦炭反应性的匹配关系。结果表明:①还原性气体全为CO时,对于单一种矿球来说,随着热储备区温度的降低,煤气利用率受动力学和热力学共同作用,呈现升高后降低的趋势,有一个煤气利用率最大值;②富氢时,对同一种矿球来说,随着H_(2)含量的增加,在温度为950~1000℃时,煤气利用率整体升高,煤气利用率最大值对应的温度也升高;③矿球还原性越高,匹配的焦炭反应性越高,H_(2)含量增加1%,焦炭反应性指数需降低0.42%。

浅析Fick定律描述CO+H2混合气体还原铁矿物内扩散环节的偏差

针对铁矿物的气固还原,钢铁冶金领域内主要采用未反应核模型对其进行研究.目前即使考虑还原剂为CO+H 2混合气体,也就是CO-CO 2-H 2-H 2O四元体系参与扩散的情况,未反应核模型中对内扩散环节的描述仍以仅严格适用于二组元扩散体系的Fick定律为主.因此,本文以精确描述复杂多组元体系传质过程的Maxwell-Stefan关系式为基础,首先建立与其耦合的铁矿物气固还原单界面未反应核模型,并开发相关数值算法.然后,通过比较相同条件下基于Fick定律未反应核模型(Fick模型)和基于Maxwell-Stefan关系式未反应核模型(M-S模型)的计算结果,探讨采用Fick定律描述多组元气体内扩散相对于采用Maxwell-Stefan关系式描述多组元气体内扩散的偏差.研究结果表明,相比于M-S模型,Fick模型计算的CO还原速率偏小,H 2还原速率偏大,总还原速率偏大,并且这些偏差随矿石还原度的提高和固体产物层结构参数的减小而增大.对某一组元(CO或H 2)的还原速率而言,Fick模型的计算偏差随该组元含量的增加而减小.对总还原速率而言,各组元含量越接近,Fick模型的计算偏差越大.与之相反,各组元含量差异越大,Fick模型的计算偏差越小.

高炉焦炭反应性与含铁炉料还原性的匹配

考虑CO还原FeO的反应,热储备区温度对煤气利用系数的影响在热力学和动力学方面存在竞争关系.本文以单界面未反应核模型为基础,就温度对高炉煤气利用系数的影响推导理论模型,然后利用此模型解析高炉热储备区温度对煤气利用系数的影响规律,进而探讨高炉焦炭反应性与含铁炉料还原性的匹配.结果表明,高炉使用高反应性焦炭降低热储备区温度,进而提高煤气利用系数的前提是矿石具有高的还原性.矿石还原性低时,高反应性焦炭的使用会导致煤气利用系数下降,而期望通过增加矿石停留时间或提高压力来改变这样规律的操作空间甚小.矿石还原性高时,热储备区所能承受的温降在理论上仍有一个极限.因此,在实际生产中不必盲目追求焦炭的高反应性,应根据矿石的还原性选择具有适宜反应性的焦炭.

Fe_3C生成机理及物相分析

在热力学计算的基础上,探讨了铁矿石在流化床内还原生产Fe3C的生成机理和途径·结果表明,700℃时铁氧化物还原符合逐级还原理论,碳化铁由生成的铁经CO渗碳得到;反应温度介于586℃和628℃之间,碳化铁主要由反应产生的FeO与CO反应得到,另一部分碳化铁由矿石中还原出的金属铁与CO反应得到;温度低于586℃时,产物中的碳化铁主要由Fe3O4与CO反应得到,产物中磁铁矿含量较高·同时利用穆斯堡尔谱和X衍射分析手段验证了产物中碳化铁的存在,所有这些研究成果为Fe3C的工业化生产提供理论基础·

流化床内生产碳化铁的动力学行为

在小型流化床内 ,利用CO CO2 H2 的混合气体还原铁矿粉 ,用气体分析仪对尾气成分进行检测 ,并与初始气氛相比较 ,得出还原速度和产品组成随时间的变化规律 ;应用缩核模型 ,对流化床内的铁矿石还原的动力学行为进行了描述 ,确定了反应的速度控制步骤·当初始气氛为6 0 %CO +2 0 %CO2 +2 0 %H2 时 ,在 5 5 0～ 70 0℃范围内表观活化能为 34.7kJ/mol;初始气氛为4 8%CO +32 %CO2 +2 0 %H2 时 ,在 5 5 0～ 6 5 0℃范围内表观活化能为 35 .

不同反应性焦炭在炉料还原-软熔过程中的作用行为

随着钢铁企业“双碳”目标的提出,明确焦炭在炼铁过程中的作用行为至关重要。同时高炉富氢冶炼技术的推广给高炉内原燃料的反应行为带来了较大的变化,因此,研究在无氢和有氢气氛下不同反应性焦炭在高炉炉料还原-软熔过程中的作用行为对高炉冶炼具有重要意义。模拟高炉实际炉料结构,研究了不同反应性焦炭对矿石还原度和焦炭的气化率及孔隙结构变化的影响,探索焦炭反应性对炉料软熔性能及软熔带透气性的影响,解析不同反应性焦炭与渣铁界面作用行为的变化机理。研究结果表明,焦炭的反应性提高使各温度下矿石还原度和焦炭气化率均提高,各温度下焦炭的表层孔隙率增加,在无氢气氛下孔隙率的增加幅度低于有氢气氛,焦炭内部孔隙结构整体变化幅度较小。焦炭反应性提高后,炉料的软化温度区间减小且向低温区移动,在无氢气氛下熔化温度区间降低,在有氢气氛下熔化温度区间略有增加,焦炭表层碳基体劣化严重且强度降低,料层最大压差增加,透气性劣化,无氢时的影响程度强于有氢时的影响程度。增加焦炭反应性后,在无氢气氛下渣铁分离较好,且炉渣可以与焦炭灰分有效融合,使熔化带向低温区移动;在有氢气氛下,焦炭表层灰分含量较高,且不能及时与炉渣融合更新焦炭表面的活性点位,使熔渣中的浮氏体还原和金属铁渗碳的阻力增加,不利于软熔带透气性能的改善。