钒钛磁铁矿金属化球团熔分—深还原过程钒钛走向研究

发布时间：2020-07-27 17:45

【摘要】：本论文主要对钒钛磁铁矿金属化球团熔分-深还原过程钒钛走向问题进行了研究。通过对熔分过程钒钛走向的理论分析以及影响因素的实验研究,探明该过程钒钛走向的机理,并为提高铁、钒、钛富集率提供合理的工艺参数。针对影响熔分-深还原过程钒钛走向的主要因素的实验研究主要采用单因素实验以及电弧炉熔分稳定性实验的方法。本实验所采用的主要熔分设备为高温电阻炉和50KVA的中试电弧炉。其中,单因素实验主要采用高温电阻炉进行熔分,探讨的因素包括:矿煤质量比、熔分温度、熔分时间、碱度、金属化率、熔分渣中FeO含量,且每组实验均为单一变量、其它因素固定。电弧炉熔分研究主要是根据以上每个单因素实验确定的较佳工艺条件综合后进行的稳定性以及验证性实验,分别进行了调碱度和自然碱度两组对比实验,并在实验后对得到的生铁以及熔分渣分别进行了化学分析以及铁、钒、钛的富集率计算。通过以上的实验方法得出,当矿煤质量比为100:22,碱度为0.8,熔分温度为1550℃左右,熔分时间在30min左右可以得到较佳的熔分效果,且在此条件下得到铁进生铁率可达到98%,钒进生铁率可达到83.1%,钛进熔分渣率可达到80.5%。其次,根据理论分析以及实验结果分析,确定出影响钒走向的三个核心因素,并对三因素与钒走向的关系进行了研究,且建立了金属化球团的金属化率、残碳质量分数以及渣中FeO的质量分数与钒进铁率的函数关系式,并进行了实验验证。
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF046
【图文】：

钒钛铁精矿,XRD分析

西华大学硕士学位论文此，以下对熔化过程钒走向的热力学分析过程中涉及的熔分生铁以及熔分渣中 V 的价就以此为标准。其次，通过对本次试验所用的钒钛铁精矿进行 XRD 分析可知，矿中的主要物相为eTiO3、Fe3O4，如图 2.2 所示。然而，FeTiO3在直接还原阶段难以还原完全，故经过直还原后得到的金属化球团中会含有少量的 FeTiO3，而这部分 FeTiO3就会提供 FeO。此，在熔分阶段渣铁界面处(FeO)必然会与[C]进一步的发生还原反应，如式(2.12)。

金属化球团,放大尺寸,SEM分析

表 3.3 煤粉成分（质量百分比/%）Tab.3.3 Chemical composition of coal (wt/%) 挥发分硫灰分灰分成分SiO2Al2O3CaO MgO 7.36 0.57 11.04 63.46 25.06 1.19 0.20表 3.4 煤粉的粒度组成Tab.3.4 Particle sizes of coal度/目 +60 -60~+80 -80~+100 -100含量/% 2.55 21.67 3.07 72.71 表示矿煤比为 100:18、1250℃的条件下直接还原 30min 后得到的金属析结果。从图 3.1 可以看出，在放大倍数较小时并不能清楚的看到其大倍数之后，可以看到有大量较细的白色絮状物生成，且这些白色絮接在一起，而这些白色部分经过分析之后，得知其主要成分就是金属为 100:18 时已经有大量的金属铁生成。

电子秤,中试

钒钛磁铁矿金属化球团熔分-深还原过程钒钛走向研究3.3 实验设备、参数以及操作简介本次试验所用设备主要包括电子秤、自动压球机、干燥箱、高温电阻炉、粉矿成型机、中试转底炉以及中试电弧炉分别如图 3.4、图 3.5、图 3.6、图 3.7、图 3.3.9、图 3.10 所示。图（3.5）至图（3.10）所示即为本实验所用到的设备。其中，电子秤和干燥箱常规实验设备，比较常见，固不再做详细的介绍。因此，以下主要对高温电阻炉、压力成型机、中试转底炉以及中试电弧炉的设备参数作出简要的说明。

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