脉石成分对CO还原铁氧化物膨胀性能研究
发布时间：2021-03-29 23:27
铁矿球团的还原膨胀性是影响其在高炉炼铁中大量应用的主要因素。球团矿中如CaO、MgO、SiO2以及Al2O3等脉石成分是影响其还原膨胀性的重要因素,为探明脉石成分对铁氧化物逐级还原过程的影响,本论文采用在线分析的方法,研究了Fe2O3压条试样被CO还原的不同阶段,CaO、MgO以及SiO2对其线膨胀率的影响,为确定脉石成分在球团生产中的合适配比提供数据支持和理论指导,同时为丰富我国氧化球团的还原膨胀理论提供新的研究思路。具体结论如下:1250℃氧化焙烧30min后试样原料中Fe3O4全部转化为Fe2O3,得到连晶较好的赤铁矿。对比配入比例均为2%的MgO、CaO和SiO2纯试剂的压条试样,经过氧化焙烧后,宏观形貌上无明显差别。微观形貌上,添加2%MgO的试样生成形状较为规则圆滑的孔洞,其周边存在一定量的液相;添加2%CaO的试样中存在少量液相及尺寸...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fe-O-C气相平衡图
内蒙古科技大学硕士学位论文-6-实验。实验中把还原性气体通入还原装置内，通过调整CO2来改变还原气氛来达到不同还原阶段。安德姆解释其膨胀原因为球团核内部气体压力增大的结果，这种情况主要在极高还原速度中形成，由于核内水分及二氧化碳生成速度过高，所以使球团内部结构疏松[38,39]。但此结论有局限性，无法根本解释还原膨胀的原因，气体压力理论示意图如图1.2所示。图1.2气体压力理论示意图（2）碳沉积膨胀理论该理论认为还原膨胀为析碳反应造成的结果，在还原反应过程中所生成的碳会沉积在球团矿的微小孔隙内部，从而使球团体积异常增大[40]。由于此反应所需条件基本不存在于高炉环境中，所以认为此解释发生量极少，并不能完全说明还原膨胀的原因，碳沉积膨胀理论如图1.3所示。图1.3碳沉积膨胀理论示意图（3）晶体变化和赤铁矿还原过程的各向异性论赤铁矿为六方晶系结构，磁铁矿为等轴晶系结构，赤铁矿球团在还原过程中会有一种从六方晶系到等轴晶系结构转变。a-Fe2O3的晶格常数为5.42，Fe3O4的晶格常数为8.41，当赤铁矿转变磁铁矿的过程中，晶格发生了再次重组，经过一定量理论计算膨胀应增加7.8%，另外还有3%的物理热膨胀率的影响，因此高炉在升温的过程中，纯Fe2O3的最大体积膨胀率经计算在11%左右，这一点在
内蒙古科技大学硕士学位论文-6-实验。实验中把还原性气体通入还原装置内，通过调整CO2来改变还原气氛来达到不同还原阶段。安德姆解释其膨胀原因为球团核内部气体压力增大的结果，这种情况主要在极高还原速度中形成，由于核内水分及二氧化碳生成速度过高，所以使球团内部结构疏松[38,39]。但此结论有局限性，无法根本解释还原膨胀的原因，气体压力理论示意图如图1.2所示。图1.2气体压力理论示意图（2）碳沉积膨胀理论该理论认为还原膨胀为析碳反应造成的结果，在还原反应过程中所生成的碳会沉积在球团矿的微小孔隙内部，从而使球团体积异常增大[40]。由于此反应所需条件基本不存在于高炉环境中，所以认为此解释发生量极少，并不能完全说明还原膨胀的原因，碳沉积膨胀理论如图1.3所示。图1.3碳沉积膨胀理论示意图（3）晶体变化和赤铁矿还原过程的各向异性论赤铁矿为六方晶系结构，磁铁矿为等轴晶系结构，赤铁矿球团在还原过程中会有一种从六方晶系到等轴晶系结构转变。a-Fe2O3的晶格常数为5.42，Fe3O4的晶格常数为8.41，当赤铁矿转变磁铁矿的过程中，晶格发生了再次重组，经过一定量理论计算膨胀应增加7.8%，另外还有3%的物理热膨胀率的影响，因此高炉在升温的过程中，纯Fe2O3的最大体积膨胀率经计算在11%左右，这一点在
本文编号：3108393
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【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fe-O-C气相平衡图
内蒙古科技大学硕士学位论文-6-实验。实验中把还原性气体通入还原装置内，通过调整CO2来改变还原气氛来达到不同还原阶段。安德姆解释其膨胀原因为球团核内部气体压力增大的结果，这种情况主要在极高还原速度中形成，由于核内水分及二氧化碳生成速度过高，所以使球团内部结构疏松[38,39]。但此结论有局限性，无法根本解释还原膨胀的原因，气体压力理论示意图如图1.2所示。图1.2气体压力理论示意图（2）碳沉积膨胀理论该理论认为还原膨胀为析碳反应造成的结果，在还原反应过程中所生成的碳会沉积在球团矿的微小孔隙内部，从而使球团体积异常增大[40]。由于此反应所需条件基本不存在于高炉环境中，所以认为此解释发生量极少，并不能完全说明还原膨胀的原因，碳沉积膨胀理论如图1.3所示。图1.3碳沉积膨胀理论示意图（3）晶体变化和赤铁矿还原过程的各向异性论赤铁矿为六方晶系结构，磁铁矿为等轴晶系结构，赤铁矿球团在还原过程中会有一种从六方晶系到等轴晶系结构转变。a-Fe2O3的晶格常数为5.42，Fe3O4的晶格常数为8.41，当赤铁矿转变磁铁矿的过程中，晶格发生了再次重组，经过一定量理论计算膨胀应增加7.8%，另外还有3%的物理热膨胀率的影响，因此高炉在升温的过程中，纯Fe2O3的最大体积膨胀率经计算在11%左右，这一点在
内蒙古科技大学硕士学位论文-6-实验。实验中把还原性气体通入还原装置内，通过调整CO2来改变还原气氛来达到不同还原阶段。安德姆解释其膨胀原因为球团核内部气体压力增大的结果，这种情况主要在极高还原速度中形成，由于核内水分及二氧化碳生成速度过高，所以使球团内部结构疏松[38,39]。但此结论有局限性，无法根本解释还原膨胀的原因，气体压力理论示意图如图1.2所示。图1.2气体压力理论示意图（2）碳沉积膨胀理论该理论认为还原膨胀为析碳反应造成的结果，在还原反应过程中所生成的碳会沉积在球团矿的微小孔隙内部，从而使球团体积异常增大[40]。由于此反应所需条件基本不存在于高炉环境中，所以认为此解释发生量极少，并不能完全说明还原膨胀的原因，碳沉积膨胀理论如图1.3所示。图1.3碳沉积膨胀理论示意图（3）晶体变化和赤铁矿还原过程的各向异性论赤铁矿为六方晶系结构，磁铁矿为等轴晶系结构，赤铁矿球团在还原过程中会有一种从六方晶系到等轴晶系结构转变。a-Fe2O3的晶格常数为5.42，Fe3O4的晶格常数为8.41，当赤铁矿转变磁铁矿的过程中，晶格发生了再次重组，经过一定量理论计算膨胀应增加7.8%，另外还有3%的物理热膨胀率的影响，因此高炉在升温的过程中，纯Fe2O3的最大体积膨胀率经计算在11%左右，这一点在
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