轧辊数字化技术应用及优化设计

根据型钢、棒线轧辊的弯扭耦合受力工况,推导出该轧辊应力、安全系数的数值计算模型;利用GUI平台开发了“轧辊数字化设计工具箱”,实现了对轧辊的数字化设计及强度校核工作。对辊颈-辊身过渡圆角进行了优化分析,发现满足安全系数n≥3的过渡圆角处于36mm~38mm的区间内;建立了以轧辊安全系数为设计要求的轧辊优化设计模型,完成了以轧辊过渡圆角为设计目标的单目标优化求解,为后期多目标优化的轧辊设计打下了理论基础。

钒钛磁铁矿还原-磨选工艺分离铁钛试验

以攀西钒钛磁铁矿为研究对象,分析了攀西钒钛磁铁矿综合利用工艺方案现状。考虑到传统工艺采用碳质还原剂或加入添加剂还原后产品中有过量的碳和添加剂残留,将对制得的产品造成污染,尤其是钠盐添加剂更是一种环境污染因子,工业化处理成本较高等弊端,提出采用氢气还原-磨选工艺处理钒钛磁铁矿以实现铁、钛2种元素的分离。研究过程先对钒钛磁铁矿用氢气还原,使矿中的铁氧化物绝大部分还原为金属铁,再通过细磨磁选分离钛和铁元素。研究表明,在1200℃还原4 h,钒钛磁铁矿金属化率可达86.21%;还原钒钛磁铁矿经细磨60 min,得到粒度D_(50)约为10.5μm的微粒,在磁场强度为80 m T条件下进行湿式磁选,可得到TFe质量分数为89.34%、TiO_(2)质量分数为0.83%、V_(2)O_(5)质量分数为0.33%的金属铁粉和TFe质量分数为6.22%、TiO_(2)质量分数为36.82%、V_(2)O_(5)质量分数为2.35%的非磁性物,从而实现铁钛元素的分离。还原-磨选工艺应用于钒钛磁铁矿的铁、钛元素分离有较好的效果,获得的金属铁粉铁含量高、铁收率高,同时渣中钒、钛元素得到有效富集有利于后续提取钒、钛元素;氢气作为还原剂不会带来二次污染。还原-磨选工艺有望实现钒钛磁铁矿综合利用,有较好的应用前景,可进一步开展更大规模试验研究。

还原钒钛磁铁矿磁选尾渣钒钛分离试验

针对攀枝花米易某选厂钒钛磁铁矿的特点,拟采用新工艺实现钒钛磁铁矿中Fe、V、Ti高效分离和回收利用。主要工艺过程为钒钛磁铁矿采用氢气还原制备得到还原后的钒钛磁铁矿,经细磨和湿式磁选分离金属铁粉,实现Fe和V、Ti的分离;在固相条件下,经氢气还原后钒钛磁铁矿中的V、Ti大部分富集在非磁性的尾渣中。以还原钒钛磁铁矿磁选分离金属铁后的尾渣为对象,结合湿法冶金和选矿工艺实现磁选尾渣的钒钛分离,具体开展了钠化氧化焙烧的工艺分离提取钒和摇床重选提钒尾渣富集钛试验研究。试验表明,该工艺可以有效地分离提取V和Ti。在磁选尾渣加入质量分数为7%的Na_(2)CO_(3)添加剂,850℃温度条件下进行钠化氧化焙烧-水浸,钒收率最高可达84.12%;采用3级循环水浸,可制得钒质量浓度为22 g/L的钒溶液,经酸性铵盐沉钒工艺制得的V_(2)O_(5)纯度(质量分数)为98.30%。通过控制摇床冲水量5 L/min可得到产率为41.62%,TiO_(2)品位为75.18%含钛精矿钛收率可达78.54%。磁选还原钒钛磁铁矿分离可提取金属铁粉,实现了铁的回收。提出的钒钛磁铁矿综合利用工艺方案有望实现攀西钒钛磁铁矿铁、钒、钛资源综合利用,该方案可进一步开展更大规模试验研究。