白云鄂博含铌铁精矿富氢熔融还原实验研究

发布时间：2020-04-30 12:12

【摘要】：随着钢铁工业的技术进步，钢铁生产的工艺流程向着紧凑化、连续化、高效化及对环境友好的方向发展。传统的高炉冶炼方式投资大、能耗高、流程长。为了克服高炉工艺流程的缺陷，减少二氧化碳的排放量，本试验采用富氢煤气对白云鄂博含铌铁精矿内配碳球团进行熔融还原试验研究，探索白云鄂博含铌铁精矿熔融还原的特点及规律，为发展白云鄂博矿熔融还原技术提供理论依据。在白云鄂博含铌铁精矿含碳球团的熔融还原试验中，采用正交试验方法来考察配碳量（C/O）、碱度(R)和反应气氛（H2/CO）对熔融还原过程的影响。结果表明：（1）H2/CO对白云鄂博含铌铁矿球团在熔融还原过程中的软化温度区间影响最大，随着H2/CO的增加使得软化温度区间逐渐变窄，当H2/CO为1.2时软化开始温度为960℃，软化温度区间为180℃；（2）随着碱度增加，白云鄂博含铌铁矿球团熔融还原过程中透气性增加。（3）对Nb、P在渣铁间变化规律的影响大小依次为：碱度＞配碳量（C/O）＞H2/CO。当碱度为0.91，C/O为1.1，H2/CO为1.2时，熔融铁中[P]为0.56%，，渣中Nb2O5为2.28%，渣中铌回收率可达89.52%。富氢熔融还原白云鄂博含铌铁矿有利于磷、铁的去除而获得富铌渣。利用扫描电子显微镜和能谱分析技术分析熔融滴下物的结构形态变化。在熔融还原过程中，铁精矿被还原为细小的珠铁，与渣接触的部位还有未反应完的碳，以及粘结在表面的渣；对熔融还原后的样品进行了能谱分析，渣中主要是析出的2CaO·SiO2和粘结的焦炭及剩余的碳，铁含量较低，说明含碳球团矿还原的比较完全。
【图文】：

示意图,熔滴,示意图,含碳球团

-16-1-配重；2-水冷炉盖；3-热电偶；4-石墨堵头；5-试样；6-石墨坩埚；7-刚玉管；8-刚玉管底座；9-刚玉坩埚图2.1 熔滴炉示意图2.3 实验方法2.3.1 含碳球团的制备含碳球团的制备含碳球团是指将含铁粉料、固体还原剂和粘接剂充分混合后，通过造球机进行造球或经过压球机压制成一定尺寸的含碳小球。具体的操作步骤如下：（1）筛分出粒度 200 目以下的铁精矿粉和粒度小于 0.5mm 的煤粉，将原料放入烘干箱中，在温度为 105℃的条件下恒温干燥 2 小时。（2）按规定的碳氧比将充分烘干的铁精矿粉和煤粉进行配料，其中配加了 2%的膨润土以及 0.5%的 Nb2O5。为充分混匀各种原料，将原料加入到球磨罐中进行充分混匀。（3）造球。球团直径为10－15mm。并在105℃的鼓风干燥箱中干燥12小时备用。2.3.2 熔融还原实验方案在直接还原实验中，先称取一定质量的含碳球团，在 105℃下烘干 2 小时，充分去除水分。在石墨坩锅中

能谱分析,微观结构,能谱分析,扫描电镜分析

熔融滴下物的微观结构及能谱分析图
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF557

【参考文献】