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含碳球团生产珠铁的试验研究

钢铁 2011年第10期46卷 16-20页

作者：丁银贵王静松马赛王广薛庆国北京科技大学高效钢铁冶金国家重点实验室北京100083

采用以铁精粉、煤粉和石灰石为主要原料制成含碳球团,在1 573、1 623、1 673K下进行了不同加热时间的还原试验研究,并分析计算了炉料带入硫的去向。试验结果表明:在温度为1 673K、12min时,渣铁已经能够很好的分离。所得珠铁中碳、硫的... 详细信息

采用以铁精粉、煤粉和石灰石为主要原料制成含碳球团,在1 573、1 623、1 673K下进行了不同加热时间的还原试验研究,并分析计算了炉料带入硫的去向。试验结果表明:在温度为1 673K、12min时,渣铁已经能够很好的分离。所得珠铁中碳、硫的质量分数分别为3.53%和0.17%,珠铁的内部组织结构主要由珠光体和渗碳体组成。渣中以硅酸钙(CaSiO3)和硅酸二钙(Ca2SiO4)为主,含有少量的钙镁橄榄石(CaMgSiO4)和玻璃体。计算得知:炉料带入的硫中24.61%进入渣、61.91%进入铁、13.48%进入空气。

关键词：含碳球团珠铁渣硫

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关于含碳球团生产珠铁的硫含量控制试验研究

烧结球团 2011年第5期36卷 38-42,51页

作者：马赛王静松丁银贵陈铭付晨曦薛庆国北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室

通过对以铁精粉、煤粉、石灰石及少量添加剂为主要原料的含碳球团进行还原试验,研究了碱度(CaO/SiO2)、反应时间、加热温度、添加剂及配碳比(C/O)等不同因素对于含碳球团还原熔分及珠铁中硫含量的影响,并分析了硫元素的分配情况。试验... 详细信息

通过对以铁精粉、煤粉、石灰石及少量添加剂为主要原料的含碳球团进行还原试验,研究了碱度(CaO/SiO2)、反应时间、加热温度、添加剂及配碳比(C/O)等不同因素对于含碳球团还原熔分及珠铁中硫含量的影响,并分析了硫元素的分配情况。试验及分析结果表明:碱度、配碳比和反应时间对于珠铁中硫含量的影响较大,而对于碱度较高的含碳球团(CaO/SiO2=1.4、1.6),加热温度和添加剂主要影响其还原熔分情况,对珠铁中硫含量的影响较小。通过调整不同参数,可以得到熔分状态较好和含硫量较低的珠铁。

关键词：含碳球团珠铁渣硫转底炉直接还原

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褐铁矿直接还原熔分制备珠铁研究

钢铁钒钛 2014年第5期35卷 93-97,109页

作者：陈伟鹏何超赵增武武文斐内蒙古科技大学内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室内蒙古包头014010

采用包头地区某褐铁矿粉和无烟煤粉为主要原料配制含碳球团,通过高温直接还原熔分制备珠铁。考察了配碳量、粒度、温度、保温时间对还原和熔分的影响。试验结果表明,温度和保温时间是直接还原和融分效果的主要影响因素。球团配碳量nC/nO... 详细信息

采用包头地区某褐铁矿粉和无烟煤粉为主要原料配制含碳球团,通过高温直接还原熔分制备珠铁。考察了配碳量、粒度、温度、保温时间对还原和熔分的影响。试验结果表明,温度和保温时间是直接还原和融分效果的主要影响因素。球团配碳量nC/nO=1.1,褐铁矿粉和煤粉粒度为小于0.048 mm(-320目)在1 370℃保温时间为5 min,所得产物还原率高,渣铁分离效果好,并且分离的渣能够自然粉化,有利于进一步筛分得到高品质的珠铁,产品可以作为炼钢原料。

关键词：含碳球团直接还原褐铁矿珠铁

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煤基铁精粉生产低硫珠铁试验研究

钢铁钒钛 2011年第4期32卷 31-35页

作者：马赛王静松丁银贵王广薛庆国教育部生态与循环冶金重点实验室北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

对采用铁精粉、煤粉和石灰石为主要原料,配加CaF2所制成的含碳球团,在不同试验方案下进行还原试验研究,分析珠铁的生产过程和渣铁的组织成分,计算硫元素的分配情况。试验结果表明:采用合理的试验方案,能使含碳球团在27 min内还原熔分效... 详细信息

对采用铁精粉、煤粉和石灰石为主要原料,配加CaF2所制成的含碳球团,在不同试验方案下进行还原试验研究,分析珠铁的生产过程和渣铁的组织成分,计算硫元素的分配情况。试验结果表明:采用合理的试验方案,能使含碳球团在27 min内还原熔分效果良好,并得到含硫量较低的珠铁;所得珠铁的内部组织结构主要由珠光体和渗碳体组成;渣中以Ca2Mg(Si2O7)和Ca3Mg(SiO4)2为主,其它成分很少;增加CaF2配入量,使得进入珠铁中的硫元素减少,进入渣中的硫元素增多;提高加热温度,使得进入珠铁中的硫元素减少,进入空气中的硫元素增多。

关键词：珠铁铁精粉含碳球团渣硫转底炉

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铜冶炼渣固废资源制备珠铁的研究

矿冶工程 2017年第5期37卷 81-84页

作者：孙志杰魏国刘占华曹志成神雾科技集团股份有限公司北京102200 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

为了最大程度地回收铜渣中的铁资源、得到高品质的珠铁产品,在实验室条件下模拟转底炉,使用高温炉焙烧还原由铜渣、还原煤、石灰石制备的含碳球团,直接还原生成珠铁和渣,再通过人工挑选的方式实现渣铁分离。研究了焙烧温度、焙烧时间、... 详细信息

为了最大程度地回收铜渣中的铁资源、得到高品质的珠铁产品,在实验室条件下模拟转底炉,使用高温炉焙烧还原由铜渣、还原煤、石灰石制备的含碳球团,直接还原生成珠铁和渣,再通过人工挑选的方式实现渣铁分离。研究了焙烧温度、焙烧时间、还原煤用量、石灰石用量等因素对焙烧效果、珠铁全铁品位、铁回收率的影响,确定较佳的球团配料比为铜渣∶还原煤∶石灰石=100∶20∶10,较佳的焙烧条件为焙烧温度1 400℃、焙烧时间40 min,最终可获得铁回收率91.04%、全铁品位94.72%、C含量1.23%的高品质珠铁。

关键词：还原焙烧转底炉直接还原珠铁铜渣

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高硅含铁镍渣还原制备珠铁研究

矿冶工程 2019年第5期39卷 79-83页

作者：李小明李怡汪衍军邢相栋西安建筑科技大学冶金工程学院

为了有效回收镍渣中的铁,以石墨为还原剂,配加适量氧化钙压制成球团,采用直接还原工艺制备珠铁。探讨了还原时间、温度及碱度对球团还原、渣铁分离、金属化率的影响。结果表明,镍渣配碳球团在温度1400℃、碱度0.8、还原时间12 min条件下... 详细信息

为了有效回收镍渣中的铁,以石墨为还原剂,配加适量氧化钙压制成球团,采用直接还原工艺制备珠铁。探讨了还原时间、温度及碱度对球团还原、渣铁分离、金属化率的影响。结果表明,镍渣配碳球团在温度1400℃、碱度0.8、还原时间12 min条件下,球团还原产物中渣铁分离良好,铁金属化率达93.89%,还原反应活化能为199.64 kJ/mol,反应速率由碳的气化反应控制,还原分离后的珠铁有望替代部分废钢用作电炉炼钢原料。

关键词：镍渣含碳球团还原熔分珠铁

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转底炉工艺形成珠铁的机理研究

转底炉工艺形成珠铁的机理研究

作者：甘宇栋河北联合大学

学位级别：硕士

转底炉煤基直接还原生产珠铁工艺具有环境污染小、成本低廉、周期短等特点，此工艺不但能利用低品位矿及粉矿资源，而且生产出来的产品是与高炉铁水具有相似化学性质的珠铁，可以代替废钢使用。国内外学者对转底炉珠铁生产技术进行了大... 详细信息

转底炉煤基直接还原生产珠铁工艺具有环境污染小、成本低廉、周期短等特点，此工艺不但能利用低品位矿及粉矿资源，而且生产出来的产品是与高炉铁水具有相似化学性质的珠铁，可以代替废钢使用。国内外学者对转底炉珠铁生产技术进行了大量的研究，但珠铁形成的机理并不明晰。因此，需要对转底炉工艺的珠铁形成机理进行深入研究。根据转底炉工艺的特点，利用可控气氛高温电阻炉对转底炉工艺进行热态模拟，研究了不同工艺参数即温度及恒温时间、配碳量、气氛、成型压力、碱度、矿粉及还原剂、添加剂等对含碳球团还原熔分的影响，并通过对焙烧后试样的宏观、微观分析，对转底炉工艺珠铁形成的基本条件及机理进行了深入的研究，并在此基础上探讨了转底炉工艺珠铁形成的最佳条件。研究结果表明：从含碳球团到珠铁的形成，主要经历还原、渗碳、渣铁分离过程，其中还原是基础，渗碳和渣铁分离是关键。含碳球团只有经过充分的还原后，产生大量的Fe，才能使渗碳反应大量进行。而直接渗碳是主要的渗碳方式，且随着温度的升高，渗碳量增加，生成的金属铁晶粒兼并长大成铁颗粒。铁颗粒越大，则与渣的单体解离度就会越高，渣铁的界面张力越大，从而实现渣铁分离。温度及恒温时间对珠铁的形成起着至关重要的作用。在1250℃时，含碳团块的还原已基本完成，但若要形成珠铁，还需完成渗碳、铁相熔化和渣铁分离的过程，而此过程需要一定的恒温时间，较合理的恒温时间为20min。含碳球团配碳量不宜过多，为了不影响铁相的聚集和长大，C/O控制在0.7左右比较合适;适宜的成型压力为20MPa左右;且应尽量使反应过程在非氧化性气氛下进行;从渣相组成来看，适宜的碱度为小于0.5;而加入一定量的水玻璃，能够为铁相的聚集提供一种无机成核剂，促进金属铁晶粒快速形核;从成本和资源等方面考虑，赤铁矿与半褐铁矿和无烟煤更适合作为生产铁珠的原料。此外，1250℃和1300℃时均能产生优质的珠铁。以上研究结果可为珠铁工艺的发展提供理论基础和技术依据。

关键词：转底炉珠铁直接还原渗碳渣铁分离

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褐铁矿直接还原熔分制备珠铁

褐铁矿直接还原熔分制备珠铁

作者：何超内蒙古科技大学

学位级别：硕士

近年来，利用转底炉直接还原工艺还原高品位铁矿来生产直接还原铁(Direct Reduction Iron，缩写DIR)已经在很多国家得到了普遍应用。精铁矿铁品位高，我国的产量相对较少。而我国的一些铁品位较低的矿储量较大，并且这些矿的利用逐渐受... 详细信息

近年来，利用转底炉直接还原工艺还原高品位铁矿来生产直接还原铁(Direct Reduction Iron，缩写DIR)已经在很多国家得到了普遍应用。精铁矿铁品位高，我国的产量相对较少。而我国的一些铁品位较低的矿储量较大，并且这些矿的利用逐渐受到重视。褐铁矿就是一种常见的低品位铁矿，内蒙古包头地区的褐铁矿全铁含量在30%0%，主要的成分有FeO、Fe2O3、SiO2、CaO和少量游离水、结晶水。目前主要的处理方式是选矿和烧结，成本耗能特别高，有非常严重的污染，矿的利用率较低。因此，本课题利用转底炉直接还原工艺使褐铁矿中的铁直接还原并与灰渣熔分制备珠铁来克服上述缺点，得到高质量生铁。这为合理利用内蒙古包头地区的褐铁矿资源提供了一种新的工艺尝试，也是在转底炉直接还原生产DRI的进一步发展。据大量的试验表明，当球团温度达到了1200℃400℃范围内的某一温度时，并且保温时间足够，生成的部分渣和铁冷却后会发生自然分离，并且渣自然粉化，此时铁的还原率也是最高的。试验的内容是研究配碳量、煤粉和褐铁矿粉的粒度、还原温度、保温时间对还原率和熔分效果的影响，并且找到采用褐铁矿制备高质量炼钢原料的生产工艺参数。具体的试验用内蒙古包头地区某褐铁矿粉和无烟煤粉配制含碳球团，通过高温直接还原熔分制备珠铁。了解了配碳量、褐铁矿粉和无烟煤粉的粒度、还原温度、保温时间对直接还原效果和熔分情况的影响。结果表明，温度和保温时间是直接还原的还原率和熔分效果的最主要影响因素。样品球团配碳量C/O=1.1，褐铁矿粉和无烟煤粉粒度是0.048mm(320目)，并在1370℃保温5min这些参数条件下，所生成的产物样品还原率最高，冷却后渣和铁分离效果好，且分离出来的渣冷却后自然粉化，这对进一步筛分得到高质量的珠铁特别有利。通过后期成分检测，本试验的产品可以作为一种炼钢原料。

关键词：含碳球团直接还原褐铁矿珠铁

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铜渣还原焙烧制备珠铁的试验研究

铜渣还原焙烧制备珠铁的试验研究

作者：孙志杰东北大学

学位级别：硕士

近年来我国的铜渣产量逐年增加,大部分处于堆存未处理状态。铜渣中含有铁、铜、铅、锌等有价元素,尤其铁品位高达40%,具有很高回收价值。铁主要以硅酸盐的形式存在,并与硅酸盐嵌布紧密,且粒度较细,难以分离,使用传统的方法无法实现铁的... 详细信息

近年来我国的铜渣产量逐年增加,大部分处于堆存未处理状态。铜渣中含有铁、铜、铅、锌等有价元素,尤其铁品位高达40%,具有很高回收价值。铁主要以硅酸盐的形式存在,并与硅酸盐嵌布紧密,且粒度较细,难以分离,使用传统的方法无法实现铁的有效回收。基于此,本研究参考先进的转底炉直接还原工艺,在实验室条件下将铜渣、还原剂、粘结剂、助熔剂等预先制成球团,然后通过焙烧还原得到珠铁和渣。通过实验,掌握物料成型和烘干工艺,研究工艺参数和物料配比对焙烧效果的影响规律,分析渣铁熔分和珠铁长大的机理,并且掌握硫分配的机理。球团在高温环境中焙烧需要一定的强度,针对这一问题原料造球实验中研究粘结剂的种类和用量变化对球团强度的影响,结果发现:物料含有5%的膨润土和10%的淀粉溶液时球团强度最高。在一定范围内,烘干温度越高水分蒸发越快,所需烘干时间越短。为了获得较好的工艺参数和物料配比,试验考察了焙烧温度、焙烧时间、焙烧气氛、冷却方式、垫料粒径和球团C/O、碱度、助熔剂种类、添加方式和用量等工艺参数和物料配比对焙烧效果的影响,研究表明:(1)在工艺参数方面,1400℃以上时焙烧效果好,铁回收率和全铁品位可达86%和94%以上,综合成本、能耗考虑,选择焙烧温度1400℃。还原剂粒度为-100、-200目时的焙烧效果好于-35目,考虑到工艺操作难度,选择-100目作为还原剂粒度。无烟煤和兰炭分别作为球团还原剂时,相同条件下前者焙烧效果较好。随着焙烧时间的延长铁回收率逐渐提高,40min以后铁回收率基本保持不变。垫料可以防止耐材受到渣铁的侵蚀,在此基础上改变粒径,发现0～0.5mm的垫料保护作用最好。焙烧过程中通氮气保护,可以获得较好的焙烧效果。相较于水冷铁的不规则形状,空冷后的珠铁保持椭圆形,更容易回收。(2)在物料配比方面,球团外加助熔剂CaF2时铁回收率和全铁品位可达85%和94%,在球团内配CaF2基础上改变用量,2%时的焙烧效果最好,铁回收率和全铁品位最高,为91.80%和95.22%。改变无烟煤用量,球团C/O逐渐增高过程中,铁回收率先增加后降低,C/O比1.54时铁回收率最高。随着球团碱度的增加,铁回收率呈现先增加后减小的趋势,在0.36时达到最高为95.05%。为了获得硫含量较低的高品质珠铁,研究了球团还原-熔分过程中的硫分配规律,结果表明:随着碱度的提高,将球团中的硫主要固定在渣中,珠铁和炉气中的硫含量逐渐降低,而渣中的硫含量则呈升高趋势,这不仅可以得到高品质珠铁,也可以降低大气污染。在较好的工艺参数和物料配比条件下,实验获得铁回收率高达93.71%、TFe高达95.22%、S≤0.37%的高品质珠铁。

关键词：铜渣珠铁含碳球团还原熔分