碳包覆对铁矿粉还原的影响

发布时间：2020-06-18 22:09

【摘要】：非高炉炼铁的发展能从根本上解决冶金行业多年来对冶金焦的依赖问题。我国煤多气少,国内以煤基直接还原为主,近几年煤制气技术的发展,为大力发展气基法提供了可能。氢气作为还原气,还原速度快,还原温度较低,在一定程度上缓解物料粘结。本文以磁铁精粉为研究对象,对氢气还原下矿粉的特性进行系统的研究。将矿粉进行机械混合与碳包覆处理,对不同粒度的碳包覆前矿粉、机械混合矿粉和碳包覆后矿粉在700℃、800℃、900℃、1000℃下分别还原30min、60min、90min、120min,对还原产物的还原度、金属化率、微观结构、物相组成进行表征。研究表明:还原度和金属化率随着还原温度的升高和还原时间的延长而增大,增幅先大后小,碳包覆矿粉尤为明显。相同条件下,粒度小的碳包覆矿粉还原速率更快。和碳包覆前矿粉相比,碳包覆矿粉的裂缝更大,孔洞更深,物相组成更加单一。应用反应模型对三种矿粉700℃~1000℃动力学进行研究,求得碳包覆前矿粉活化能为25.9 k J/mol,反应过程为混合控速范围,机械混合矿粉活化能为11.8k J/mol,碳包覆后矿粉活化能7.9 k J/mol,扩散为限制环节。并在流化床中对比还原,碳包覆矿粉失流温度提高72℃,一定程度上起到抑制粘结的作用。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TF55
【图文】：

图 1 2004~2014 年世界粗钢产量Fig.1 World’s crude steel production during 2004~2014将含铁矿石加以还原，得到金属铁的过程[3]。炼铁工艺经为高炉炼铁与非高护炼铁。高炉炼铁在钢铁生产中处于统治

502004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014图 2 2004~2014 年世界 DRI 产量（单位：百万吨）Fig.2 World’s DRI production during 2004~2014

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李林;牛犁;郭汉杰;段生朝;李永麒;孟祥龙;;氢气还原褐铁矿实验研究与动力学分析[J];工程科学学报;2015年01期

2 方飞;胡晓军;杨晓波;周国治;;氢还原块状Fe_2O_3的动力学及分层现象[J];过程工程学报;2014年05期

3 李向伟;陈令坤;王炜;;球团矿富氢还原的动力学研究[J];材料与冶金学报;2013年04期

4 赵勇;吴铿;潘文;刘起航;;分段法研究烧结矿还原的动力学过程[J];东北大学学报(自然科学版);2013年09期

5 刘洋;;高炉炼铁和非高炉炼铁能耗比较浅析[J];电子制作;2013年12期

6 胡俊鸽;周文涛;郭艳玲;赵小燕;;先进非高炉炼铁工艺技术经济分析[J];鞍钢技术;2012年03期

7 魏国;沈峰满;李艳军;赵庆杰;;非高炉炼铁技术现状及其在中国的发展[J];中国废钢铁;2011年05期

8 赵庆杰;李艳军;储满生;魏国;王治卿;董文献;;直接还原铁在我国钢铁工业中的作用及前景展望[J];攀枝花科技与信息;2010年04期

9 储满生;赵庆杰;;中国发展非高炉炼铁的现状及展望[J];中国冶金;2008年09期

10 邓虹峰;;炼铁工艺创新对钢铁工业发展的影响[J];冶金经济与管理;2008年01期

本文编号：2719904