钒钛磁铁矿综合利用现状及HIsmelt冶炼可行性分析

目前,钒钛磁铁矿的综合利用工艺较多,但在经济环保前提下实现钒、钛资源的高效回收存在困难。中国钒钛磁铁矿储量丰富,且尚未大规模开发利用,因此,钒钛磁铁矿的综合利用成为研究热点。本文回顾钒钛磁铁矿综合利用工艺相关研究,分别讨论高炉法和非高炉法冶炼钒钛磁铁矿的工艺流程与特点,并重点分析了HIsmelt熔融还原工艺冶炼钒钛磁铁矿可行性及优势。研究结果表明:高炉法工艺成熟,生产规模大,但存在环境污染、钛资源利用率低等问题;还原−电炉法流程短,污染小,但受到天然气严格限制;直接还原−磨选法、钠化提钒−直接还原−电炉法的铁、钒和钛资源回收率高,但生产规模小,技术尚不成熟。HIsmelt工艺以矿粉和煤粉为原料,无需烧结和焦化工序,绿色环保,该工艺熔融还原炉内气氛为弱氧化性,渣中FeO质量分数高,可抑制高熔点TiC和TiN物相生成,有助于实现全钒钛磁铁矿冶炼,从而提高渣中TiO2质量分数,高效回收渣中钛资源。本文通过分析现有钒钛磁铁矿综合利用工艺及HIsmelt冶炼可行性,以期促进铁、钒及钛资源同时回收和综合利用。

新一代直接还原铁技术的商业化取得突破——筹建中的昆那纳Hismelt厂

里奥·廷托 (Rio -Tinto)公司在澳大利亚西澳州昆那纳 (Kwinana)新建Hismelt厂的筹备工作进展顺利 ,可望于 2 0 0 4年投产 ,到 2 0 0 6年达到约 80万t/a的设计生产能力 ,所产优质产品 ,既可供电弧炉炼钢 ,也可供常规钢厂使用。该厂的建成投产是新一代直接还原炼铁法迈向商业化的重要一步。

HIsmelt工艺冶炼钒钛磁铁矿工业试验

简要分析了HIsmelt工艺冶炼钒钛磁铁矿的可行性,重点对HIsmelt工艺冶炼钒钛磁铁矿工业试验进行了阐述。工业试验结果表明:①配加钒钛磁铁矿比例≤70%冶炼时,SRV炉基本保持稳定,但能否长期经济冶炼有待验证;②随着钒钛磁铁矿比例的增加,小时喷矿量降低,燃料比升高约35%,生产成本较普通矿提高20%;③试验期间的铁水成分与普通矿冶铁水成分基本接近,铁水[V]为0.01%~0.06%,[Ti]<0.006%,钒钛磁铁矿中的V、Ti元素基本进入渣中。

山东墨龙HIsmelt工艺喷吹自产半焦工业试验

为实现HIsmelt工艺副产品半焦资源的有效利用,山东墨龙进行了熔融还原炉(SRV)配用半焦取代部分喷吹煤的可行性研究和工业试验。结果表明:①自产半焦各项性能符合HIsmelt工艺喷吹煤指标要求,具备使用条件;②自产半焦替代5%无烟煤喷吹,对制粉工序及喷吹系统未产生明显影响,生产指标稳定,吨铁燃料成本降低25.49元/t;③按照5%半焦及15%兰炭配加,综合燃料价格降低40.59元/t,综合吨铁燃料成本降低23.08元/t。

HIsmelt工艺熔融还原炉用耐火材料的抗侵蚀性研究

为促进HIsmelt工艺的进一步发展和应用,根据HIsmelt工艺熔融还原炉(SRV)的特点,利用静态坩埚法对比研究了SRV渣在1 500℃下对铬刚玉砖、微孔刚玉-莫来石砖、刚玉-莫来石砖、刚玉-尖晶石砖的侵蚀。结果表明:1)铬刚玉砖抗SRV渣渗透侵蚀能力最强,因为FeO与铬刚玉砖中的Al_(2)O_(3)和Cr_(2)O_(3)反应生成高熔点物,抑制炉渣的渗透和侵蚀。2)微孔刚玉-莫来石砖中镁铝尖晶石与钙铝黄长石的生成在侵蚀层形成保护层,阻止SRV渣的渗透侵蚀,在3种无铬材料中,表现出最优的抗侵蚀性。3)刚玉-莫来石砖中由于大量钙长石的形成产生的缝隙造成渣的不断渗入,使得熔渣对砖的侵蚀较严重。4)刚玉-尖晶石砖中原位生成粒径小、活性高的尖晶石晶粒,能有效吸收熔渣中的铁离子形成镁铝铁复合尖晶石,阻挡SRV渣的侵蚀。

HIsmelt熔融还原工艺的发展及展望

在我国“双碳”目标的提出下,钢铁企业的节能减排迫在眉睫,非高炉炼铁工艺因在环保与节能上具有一定优势,在近些年得到迅速发展。其中,HIsmelt熔融还原工艺是主要的非高炉炼铁工艺之一。介绍了HIsmelt工艺的发展背景,主要阐述了工艺流程、冶炼特点,以及现有工艺技术创新,同时对该工艺未来发展进行了展望。HIsmelt工艺具有原料操作灵活性高、设备投资低、铁水质量高、总能耗低等优点,我国引进工艺后在矿粉预热预还原工艺、炉缸耐材寿命、煤气利用、喷吹优化、出铁优化等方面具有突破性创新。在此基础上,提出应加强HIsmelt工艺冶炼特殊矿种的理论研究,从而实现对特殊矿种的冶炼;建议与电炉生产相结合,有望实现新的非高炉-电炉冶炼体系;提出与氢冶金技术相结合,进一步提高还原效率和降低CO 2排放,其具体操作可行性还有待进一步实验研究。

我国熔融还原炼铁技术发展现状及展望

这是一篇冶金工程领域的论文。随着钢铁企业对污染物排放问题的日益重视,非高炉炼铁工艺逐渐成为了人们关注的热点问题。目前我国已经实现工业化的非高炉炼铁技术以宝钢的Corex工艺和山东墨龙的HIsmelt工艺两种典型的熔融还原炼铁技术为主,也是目前国内非高炉炼铁技术的热点工艺。本文对Corex工艺和HIsmelt工艺的流程进行阐述,并对比两种工艺的技术指标与优缺点,探讨了国内两种工艺的研究现状,并结合各工艺的特点对其发展方向进行展望。

熔融还原工艺发展现状与评析

简要介绍了几种主要熔融还原技术的发展概况和工艺特点 ,对其进行了对比 ,并对已成熟的COREX和HIsmelt工艺进行了比较和评析。

基于IMCT理论的CaO-SiO_(2)-MgO-Al_(2)O_(3)-FeO-P_(2)O_(5)-TiO_(2)渣系脱磷热力学模型

基于离子分子共存理论(IMCT)建立了CaO-SiO_(2)-MgO-Al_(2)O_(3)-FeO-P_(2)O_(5)-TiO_(2)七元熔渣磷分配比(LP)模型,该模型已在多个熔渣体系中被验证,具有较为精确的预测磷富集行为的能力,进一步分析了各组元成分对活度及L_(P)的影响,通过该模型总结了冶炼钒钛磁铁矿的合理熔渣成分。结果表明:在1000~1600℃范围内,随着温度的升高,FeO、MgO与CaO活度上升,SiO_(2)与Al_(2)O_(3)的活度随之减小,对TiO_(2)无明显影响。随着碱度由0.92升高至1.32,CaO、MgO的活度明显上升,SiO_(2)和Al_(2)O_(3)的活度明显下降,FeO的活度逐渐增加,TiO_(2)的活度基本保持不变。随着渣中CaO质量分数增加,Al_(2)O_(3)、SiO_(2)的活度随之减少,CaO、MgO、FeO的活度随之增大。随着渣中SiO_(2)质量分数增加,渣中碱性氧化物CaO、MgO、FeO的活度随之减少,渣中酸性氧化物SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、SiO_(2)的活度随之增加。渣系中MgO质量分数由4%增加到14.5%后,各组元活度的变化规律与CaO基本相同,但影响程度弱于CaO。渣系中Al_(2)O_(3)、FeO和TiO_(2)质量分数增加后,仅使得自身活度显著增加,对其它组元的活度影响程度相对较小;随着碱度和FeO质量分数的增加,LP逐渐增加;随着MgO质量分数的增加,Lp先降低后增加;随Al_(2)O_(3)、TiO_(2)质量分数的增加,LP逐渐降低;TiO_(2)质量分数在10%左右时,选取熔渣组分为CaO(35.5%)-SiO_(2)(26%)-MgO(10.2%)-Al_(2)O_(3)(12.5%)-FeO(5%)-TiO_(2),铁水中[P]可控制在0.01%以下。