高铬型钒钛磁铁矿气基竖炉直接还原—电热熔分机理研究

发布时间：2021-03-31 03:20

　　高铬型钒钛磁铁矿（High Chromium Vanadium-bearing Titanomagnetite,下文简写为HCVT）是一种综合利用价值较高的多组元共生铁矿,目前主要以高炉流程进行冶炼利用,但其有价组元利用率较低。气基竖炉直接还原-电炉熔分具有不依赖焦炭、环境负荷小,且能够实现有价组元综合利用的优势。球团在竖炉内的还原行为对于生产顺行至关重要,而气基还原产物在电炉内的熔分受诸多因素影响。因此,本文以高铬型钒钛磁铁矿为原料,首先考察了还原温度和还原气氛对气基竖炉直接还原过程中球团膨胀率（Reduction Swelling Index,下文简写为RSI）及强度（Compressive Strength,下文简写为CS）的影响;其次,进行了非等温还原实验,考察升温速率及还原气氛对还原度的影响,并建立了描述混合气体还原高铬型钒钛磁铁矿球团非等温动力学模型;最后,通过单因素实验获得适宜的高铬型钒钛磁铁矿电热熔分参数。得出以下结论:（1）高铬型钒钛磁铁矿球团气基等温还原过程中,还原初期,球团膨胀率急剧上升,强度迅速下降;随还原进行,球团开始收缩,膨胀率减小,强度有所上升。随还原温度... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 课题的提出
    1.3 研究目的及意义
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究意义
    1.4 研究内容
第2章 文献综述
    2.1 高铬型钒钛磁铁矿资源特征
        2.1.1 高铬型钒钛磁铁矿资源分布
        2.1.2 高铬型钒钛磁铁矿资源特点
    2.2 高铬型钒钛磁铁矿开发利用现状
        2.2.1 高铬型钒钛磁铁矿高炉冶炼研究现状
        2.2.2 高铬型钒钛磁铁矿非高炉冶炼研究现状
    2.3 气基直接还原机理研究现状
        2.3.1 气基竖炉直接还原技术优势
        2.3.2 气基还原过程中球团膨胀行为研究
        2.3.3 气基还原动力学研究
第3章 高铬型钒钛磁铁矿气基还原过程中膨胀及强度研究
    3.1 实验原料
    3.2 实验方案及步骤
    3.3 温度对球团气基还原过程中膨胀及强度的影响
        3.3.1 温度对球团还原过程中膨胀的影响
        3.3.2 温度对球团还原过程中强度的影响
    3.4 还原气氛对球团气基还原过程中膨胀及强度的影响
        3.4.1 还原气氛对球团还原过程中膨胀的影响
        3.4.2 还原气氛对球团还原过程中强度的影响
    3.5 还原度对球团气基还原过程中膨胀及强度的影响
        3.5.1 还原度对球团还原过程中膨胀的影响
        3.5.2 还原度对球团还原过程中强度的影响
    3.6 本章小结
第4章 高铬型钒钛磁铁矿气基非等温还原动力学及相变历程
    4.1 高铬型钒钛磁铁矿球团气基非等温还原实验
        4.1.1 实验方案
        4.1.2 升温速率及还原气氛对非等温还原的影响
        4.1.3 高铬型钒钛磁铁矿气基非等温还原相变历程分析
        4.1.4 高铬型钒钛磁铁矿气基非等温还原微观形貌分析
    4.2 高铬型钒钛磁铁矿混合气体非等温还原动力学模型建立
        4.2.1 单组元非等温动力学模型的建立
        4.2.2 混合气体非等温还原动力学模型建立
    4.3 高铬型钒钛磁铁矿混合气体非等温还原动力学模型验证
        4.3.1 升温速率对非等温还原的影响
        4.3.2 还原气氛对非等温还原的影响
    4.4 本章小结
第5章 高铬型钒钛磁铁矿电热熔分机理研究
    5.1 高铬型钒钛磁铁矿气基还原产物熔分热力学计算
    5.2 实验方案及方法
        5.2.1 实验原料及方案
        5.2.2 实验设备及方法
    5.3 高铬型钒钛磁铁矿气基还原产物熔分
        5.3.1 配碳量对熔分效果的影响
        5.3.2 熔分温度对熔分效果的影响
        5.3.3 熔分时间对熔分效果的影响
2对熔分效果的影响">        5.3.4 CaF₂对熔分效果的影响
2对熔分效果的影响">        5.3.5 二元碱度R₂对熔分效果的影响
    5.4 合理工艺参数下高铬型钒钛矿气基还原产物熔分实验
    5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间获得成果
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]Reduction mechanism of high-chromium vanadium–titanium magnetite pellets by H2–CO–CO2 gas mixtures[J]. Jue Tang,Man-sheng Chu,Feng Li,Ya-ting Tang,Zheng-gen Liu,Xiang-xin Xue.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2015(06)
[2]球团矿恒温和升温直接还原膨胀行为试验[J]. 白明华,符远翔.  钢铁. 2015(06)
[3]攀枝花钒钛磁铁矿煤基直接还原新工艺现状及今后发展方向[J]. 杨绍利.  中国废钢铁. 2014(06)
[4]Factsage计算MgO含量对高炉渣粘度的影响[J]. 刘超,张玉柱,康月.  河北联合大学学报(自然科学版). 2014(04)
[5]气基竖炉直接还原技术的发展现状与展望[J]. 张福明,曹朝真,徐辉.  钢铁. 2014(03)
[6]高炉冶炼钒钛磁铁矿合理炉料结构的研究[J]. 储满生,陈立杰,柳政根,付小佼,于洪翔.  河南冶金. 2013(06)
[7]进口高铬型钒钛磁铁矿的烧结基础特性[J]. 张勇,周密,储满生,薛向欣,姜茂发.  钢铁. 2012(12)
[8]CO还原Fe2O3过程中金属铁析出的微观行为[J]. 赵志龙,唐惠庆,郭占成.  钢铁研究学报. 2012(11)
[9]转底炉直接还原铁的工艺分析[J]. 翁庆强,郑建华.  工业炉. 2012(04)
[10]黑钛石固溶体的矿物学特征[J]. 洪秉信,傅文章.  矿产综合利用. 2012(03)

博士论文
[1]铁矿球团CO-H2混合气体气基直接还原基础研究[D]. 易凌云.中南大学 2013
[2]含钛高炉渣的若干物理化学问题研究[D]. 白晨光.重庆大学 2003

硕士论文
[1]含铬高钛高炉渣流动性质及物相转变规律研究[D]. 诸建阳.重庆大学 2014
[2]高铬型钒钛磁铁矿氧化焙烧-气基直接还原过程机理实验研究[D]. 吴祥龙.东北大学 2013
[3]脉石成分对铁矿球团还原膨胀性能的影响[D]. 崔智鑫.中南大学 2004



本文编号：3110682