高磷赤铁矿采用 CaCl2气化脱磷的试验研究

对高磷赤铁矿在烧结过程中添加CaCl2气化脱磷进行热力学分析,并通过微型烧结试验对影响气化脱磷率的因素进行研究。结果表明,在烧结过程中添加CaCl2可以使高磷赤铁矿中的 P元素以 PCl3气体形式随烧结废气排出;气化脱磷率受配碳量、加热温度、C aC l2加入量、矿石碱度等因素影响;当配碳量为4％、加热温度为900℃、CaCl2加入量为1．36％、通过添加白灰使矿石碱度增加到1．2时,脱磷率可以达到18．3％。     

高磷铁矿碳热还原同步脱磷的实验研究

为探索高磷铁矿的有效利用途径,对高磷鲕状赤铁矿进行碳热还原同步脱磷实验研究,在含碳球团中添加CaO和Na2CO3作为脱磷剂,采用DTA-TG-MS综合热分析、XRD、SEM、EDS等方法分别对高磷鲕状赤铁矿的碳热还原过程以及还原产物进行分析.结果表明,添加适量的CaO和Na2CO3可以显著提高脱磷率;在1573K、Na2CO3添加量为2％、含碳球团碱度为1.2的条件下,高磷鲕状赤铁矿能够被快速还原成含磷0.09％、含碳4.6％的碳饱和铁,脱磷率达到95％;生铁中碳过饱和后以片状石墨的形态析出,生铁中的磷以夹杂物Ca3 (PO4)2和Na2Ca4(PO4)2SiO4的形式存在.     

高磷鲕状赤铁矿烧结过程脱磷的热力学分析

讨论湖北宜昌高磷鲕状赤铁矿烧结还原脱磷的热力学,在分析高磷鲕状赤铁矿物化性能的基础上,利用 HSC 软件研究了不同脱磷剂对高磷鲕状赤铁矿还原脱磷的影响。计算结果表明：C 直接还原 Ca5（PO4）3 F 在烧结温度下难以进行;C 存在的条件下,添加 SiO2或 SiC 后能有效降低还原反应温度添加 Na2 SO4或 Na2 CO3与矿石中的脉石发生反应,Ca5（PO4）3 F 与脉石分离裸露,有利于脱磷反应充分进行。     

高磷铁水脱磷效率影响因素的研究

试验研究CaO-CaCl2-Fe2O3系脱磷熔剂组成、温度和处理时间对高磷铁水脱磷效率的影响.结果表明,温度为1 350 ℃时高磷铁水脱磷效果最佳;脱磷剂中当m(CaO)/m(Fe2O3)=1、时间为15 min时高磷铁水脱磷率ηP达到峰值;w(CaCl2)为20%左右、脱磷熔剂光学碱度Λ=0.7时,高磷铁水脱磷效果最好.所有炉次的高磷铁水脱磷反应在前5 min基本结束.     

微波加热含碳锰矿粉固相还原脱磷影响因素分析

在rC：rO原子摩尔比为1.06、rCaO：rSiO2分子摩尔比为1.27的条件下,将含碳锰矿粉放入微波冶金炉中进行固相还原脱磷。结果表明,加热温度为1000～1300℃时,其气化脱磷率在50%以上。随着加热温度的提高,气化脱磷率减少;1200℃时随着保温时间的增加,气化脱磷率则有增加的趋势。微波场中,含碳锰矿粉还原气化脱磷率与微波加热温度、保温时间有密切关系。     

生物质木炭用于鲕状高磷铁矿除磷

针对难处理的鲕状高磷铁矿,提出了首先采用高气化性生物质木炭制备含碳球团,然后通过直接还原--高温熔分的方法,成功实现了该铁矿的除磷提铁.直接还原实验采用管式炉.考察了还原温度、生物质木炭加入比例(碳氧摩尔比)和气氛等条件对样品还原行为的影响,并确定了适宜的还原条件为温度1373K、配碳量0.9、时间15~25min以及气氛PCO2/PCO=1∶1.在此条件下,样品的金属化率和残碳质量分数分别在75%~80%和0.69%~0.11%的范围内.通过对该金属化球团的X射线衍射和扫描电镜--能谱分析发现:还原后样品中的主要物相为金属铁、磷灰石和硅酸三钙;磷没有被还原而仍以磷灰石的形式存在于脉石中.高温熔分实验采用Si--Mo棒高温箱式炉.实验结果得到磷质量分数为0.4%的铁样.在熔分体系中进一步添加相对质量为2%~4%的Na2CO3,可以得到磷质量分数在0.3%以下的铁样.基于以上分析,证明了采用生物质木炭用于高磷铁矿的除磷提铁是可行的.     

烧结矿碱度与烧结工艺参数的关系

试验通过采用不同的配碳量进行烧结R=0.06-3.0的烧结矿,分析试验所得数据总结出不同碱度烧结矿适宜的配碳量,整个碱度范围内适宜烧结的配碳量,烧结矿碱度与抗压强度的关系,以及特定碱度下配碳量与烧结时间、烧成率等工艺参数的关系.     

高碱度内配煤含铁团块自还原过程中脱硫和脱磷

以转炉除尘灰、高炉瓦斯灰和硫酸渣为含铁原料,制成CaO/SiO2值为2.0、C/O摩尔比为1.1～1.2的高碱度内配煤含铁团块,在1330～1380℃下进行自还原,研究这一过程的脱硫和脱磷规律.结果表明:(1)高碱度内配煤含铁团块自还原过程中,通过还原气化脱硫可去除20%～40%的硫,其余的硫绝大部分存在于渣中,并通过渣铁分离被去除,总脱硫率高于97%.(2)过量的CaO可以抑制脉石中的P2O5被碳还原,已被还原的磷一部分被新生态的金属铁吸收,另一部分从团块内部逸出而去除.脉石中未被还原的P2O5最终可通过渣铁分离被去除,总脱磷率达到50%～60%.(3)高碱度内配煤含铁团块高温自还原法可制备出低硫、低磷的纯净金属铁粒.     

津布巴铁精矿含碳球团还原实验研究

高炉炼铁工艺中炼焦、球团、烧结工序是主要污染源,本实验模拟转底炉工艺采用煤粉为还原剂实现直接还原铁的清洁生产。实验以津布巴铁精矿为原料,对该铁精矿进行XRD分析、扫描电镜分析和热失重分析。实验采用含碳球团焙烧还原工艺,通过四因素三水平正交实验研究各因素对焙烧球团的金属化率的影响。结果表明:在含碳球团焙烧还原过程中,对金属化率的影响程度从大到小的因素分别为焙烧温度、碱度、焙烧时间和配碳量,其中,当配碳量为1.0,温度为1 150℃,碱度为0.37,焙烧时间为25 min是得到高金属化率焙烧球团的最佳条件,球团焙烧后的残炭量与焙烧温度和碱度也有较大关系,最终球团金属化率均在80%以上。     

燃料对高磷鲕状赤铁矿气化脱磷的影响

以酒泉烟煤、阳泉无烟煤、焦煤混合物和木炭作为燃料,在900℃下模拟烧结预热层进行焙烧,研究燃料种类和用量对气化脱磷的影响。结果表明：由于不同煤和木炭的挥发分不同,对于气化脱磷的影响不同,在配碳量为4％时,挥发分最高的烟煤脱磷效果最好。     

组合脱磷剂对高磷铁矿还原焙烧-磁选的影响

针对高磷铁矿还原焙烧降磷过程中脱磷剂成本高、用量大等难题，为更好地开发利用高磷铁矿，采用还原焙烧-磁选工艺，研究了组合脱磷剂对高磷铁矿提铁降磷的影响.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)揭示提铁降磷机理.结果表明:加入13%碳酸钙和2%碳酸钠作为组合脱磷剂能代替传统脱磷剂，并获得了良好的脱磷效果.当原矿铁品位55.58%，含磷0.57%时，在推荐的试验条件下，可获得铁品位93.25%，铁回收率90.75%、磷质量分数0.09%以及磷的去除率高达91.46%的粉状还原铁.加入的组合脱磷剂不仅促使铁氧化物中的磷组元向磷酸钙发生转变，使金属铁颗粒与磷酸钙界限明显，而且还能防止难以还原的铝尖晶石和铁橄榄石的生成，最终实现了磷的深度脱除和铁的有效回收.     

Phosphorus partitioning and recovery of low-phosphorus iron-rich compounds through physical separation of Linz-Donawitz slag

The Linz-Donawitz (LD) steelmaking process produces LD slag at a rate of about 125 kg/t. After metallic scrap recovery, the non-metallic LD slag is rejected because its physical/chemical properties are unsuitable for recycling. X-ray diffraction (XRD) studies have indicated that non-metallic LD slag contains a substantial quantity of mineral phases such as di- and tricalcium silicates. The availability of these mineral phases indicates that LD slag can be recycled by iron (Fe)-ore sintering. However, the presence of 1.2wt% phosphorus (P) in the slag renders the material unsuitable for sintering operations. Electron probe microscopic analysis (EPMA) studies indicated concentration of phosphorus in dicalcium silicate phase as calcium phosphate. The Fe-bearing phases (i.e., wustite and dicalcium ferrite) showed comparatively lower concentrations of P compared with other phases in the slag. Attempts were made to lower the P content of LD slag by adopting various beneficiation techniques. Dry high-intensity magnetic separation and jigging were performed on as-received samples with particle sizes of 6 and 3 mm. Spiral separation was conducted using samples ground to sizes of less than 1 and 0.5 mm. Among these studies, grinding to 0.5 mm followed by spiral concentration demonstrated the best results, yielding a concentrate with about 0.75wt% P and 45wt% Fe.     

高磷铁水预处理环保脱磷渣系的相图计算和实验研究

采用FactsageTM软件对以B2O3、K2O、MnO2、TiO2代替CaF2助熔的4种高磷铁水预处理脱磷渣系在1 623 K时的相图进行计算,发现相图中的多数区域都有液态渣出现.根据计算相图制定脱磷实验的配渣方案,实验过程中观察到的化渣情况与计算相图提供的信息基本一致.     

合成精炼渣对钢水脱磷作用的研究

采用CaO-Al2O3-MgO-BaO-CaF2渣系,在实验室内依据冶金热力学和动力学理论进行热模拟实验,对不同量的原料配比进行了精炼渣的脱磷实验,系统的分析了初始磷含量、碱度、光学碱度、BaO、CaF2等因素对脱磷能力和脱磷反应速率的影响。研究表明,BaO部分取代CaO时,脱磷率高,碱度小于30,光学碱度小于0.9,CaF2在16%-18%,脱磷率高。     

不锈钢氧化脱磷实验研究

在1550℃的温度下采用CaO-BaCO3-CaF2-Cr2O3渣系对18-8型不锈钢的氧化脱磷作了实验研究。结果表明：脱磷率随着[C]含量的增加而增加，当初始[C]含量低于1．5％时，脱磷效果明显降低。为达到30％以上的脱磷率，渣中CaO的含量最大可达到35％，A12O3含量应低于3％，添加5％的Na2O可提高脱磷率。金属中的铬损随[C]含量的增加而降低。     

焊渣中FeO含量的变化对焊缝金属脱硫脱磷的影响

本文研究了焊渣中的FeO含量对熔敷金属硫、磷含量的影响。结果表明 ,随着渣中FeO增加 ,硫在渣—铁水中的分配系数降低 ,熔敷金属含硫量增加 ;而增加渣中FeO含量使磷易于向渣中分配 ,熔敷金属含磷量降低 ,但脱磷是有限度的 ;因此改变熔渣中的FeO含量不能同时达到脱硫、脱磷的效果     

BaO基渣系对不锈钢脱磷能力的影响

在１７７３Ｋ，通过磷在ＢａＯ基渣系和不锈钢粗钢液之间的平衡实验，研究得出磷酸盐容量和渣组成，光学碱度及温度的关系。     

Slag formation path during dephosphorization process in a converter

The slag formation path is important for efficient dephosphorization in steelmaking processes. The phosphorus capacity and the melting properties of the slag are critical parameters for optimizing the slag formation path. Regarding these two factors, the phosphorus par-tition ratio was calculated using the regular solution model (RSM), whereas the liquidus diagrams of the slag systems were estimated using the FactSage thermodynamic package. A slag formation path that satisfies the different requirements of dephosphorization at different stages of dephosphorization in a converter was thus established through a combination of these two aspects. The composition of the initial slag was considered to be approximately 15wt%CaO–44wt%SiO2–41wt%FeO. During the dephosphorization process, a slag formation path that fol-lows a high-iron route would facilitate efficient dephosphorization. The composition of the final dephosphorization slag should be approxi-mately 53wt%CaO–25.5wt%SiO2–21.5wt%FeO. The composition of the final solid slag after dephosphorization is approximately 63.6wt%CaO–30.3wt%SiO2–6.1wt%FeO.     

转炉利用石灰石造渣炼钢的试验研究

基于对石灰石分解机理的分析,研究了炼钢过程中利用石灰石代替石灰进行造渣时炉内富余热量的变化,发现当采用全部石灰进行冶炼时,铁水加入比(质量分数)可达到86.1%左右,随着石灰石加入量的增加,废钢比降低,吨钢富余热量减少,石灰加入量降低.若全部采用石灰石进行造渣,铁水比最高可达到97.0%.在此基础上,利用60 t转炉研究了炼钢过程采用石灰石完全代替石灰进行造渣炼钢的冶金效果.实验发现：与采用石灰造渣炼钢相比,当采用石灰石进行造渣炼钢时,吹炼至4 min时的炉渣TFe质量分数为21.87%,碱度为1.22;随着吹炼时间增加,炉渣TFe含量降低,碱度上升至3.0以上.炼钢过程脱磷更加稳定且脱磷率提高了2.6%;平均终渣碱度为3.52,能满足冶炼的脱磷要求;渣量大幅度降低,从而降低了钢铁料消耗;吹炼时间略有延长,终点熔池温度基本保持不变.研究结果为调整炉料结构、降低生产成本提供了新的方法和思路.