不同脱砷剂钢液脱砷研究

为了充分利用我国含砷铁矿资源，采用CaO+CaF2、CaC2+CaF和Si-Ca-Ba合金+CaF2对钢液进行脱砷研究，获得较高的脱砷率，其中Si-Ca-Ba合金+CaF2脱砷效果最明显，其脱砷率最高可达67.7%.在相同实验操作条件下，通过实验室研究，分析比较了温度、传质系数和S含量对不同脱砷剂脱砷效果的影响.     

零价铁降解多溴联苯醚的研究

本研究在实验室条件下,采用离子色谱法测量无机溴来分析零价铁对多溴联苯醚的降解过程。分析试验数据得出：相同条件下,在一定范围,温度越高,脱溴处理效果越好;pH值越低,酸性条件下脱溴处理效果越好;铁的粒径越小,比表面积越大脱溴处理效果越好。     

六元熔融还原渣黏度的分析

结合高效脱磷能力的熔融还原冶炼惠民高磷铁矿工艺及HIsmelt熔融还原炼铁技术的特点选取CaO-MgO-FeO-Al2O3-SiO2-P2O5六元熔渣作为研究对象其熔渣成分为：二元碱度R(CaO/SiO2)0.8～1.4Al2O3质量分数为6.4%～15.4%P2O5质量分数为0～3%、MgO、FeO质量分数分别为4%、6%采用纯化学试剂配制熔渣。借助扫描电子显微镜对炉渣矿物组成和微观结构进行研究采用RTW-10熔体物性综合测试仪研究熔渣成分的变化对黏度产生的影响。研究表明：该熔渣矿相结构主要以黄长石(钙铝黄长石、钙镁黄长石)为主呈方形状、粗大骨架状结构。当P2O5或Al2O3质量分数一定时随着碱度的提高熔渣的黏度降低;当碱度或P2O5质量分数一定时熔渣的黏度随Al2O3质量分数的增加而增大;当碱度或Al2O3质量分数一定时黏度均随着P2O5质量分数的增加而提高。     

熔渣对刚玉-尖晶石浇注料侵蚀的热化学模型研究

采用FactSage软件研究1 600 ℃时熔渣对刚玉-尖晶石浇注料侵蚀的热化学模型,并采用静态坩埚试验法,通过SEM、EDS分析手段对热化学模型进行验证.结果表明,熔渣与刚玉-尖晶石浇注料的热化学模型能计算出熔渣与耐火材料反应后界面处出现的物相及其含量,进而能推测渣/耐火材料之间隔离层的形成情况;能预测熔渣成分的变化情况,进而推测出渣层的主要物相;模拟结果与试验结果相吻合.熔渣与骨料和基质分别发生局部反应,在刚玉骨料表面,Al2O3与熔渣中的CaO形成CA6隔离层,使骨料向渣中溶解成为间接溶解;而在基质与渣界面无隔离层形成,使基质向渣中溶解成为直接溶解.     

不同钙合金对钢液脱砷作用的实验研究

为了充分利用我国含砷铁矿资源，采用精炼渣+不同Ca合金对钢液进行脱砷研究，获得较高的脱砷率，其中Si-Ca-Ba合金综合脱砷效果最佳。在相同操作条件下，通过改变实验条件，对钢液中砷含量随时间变化规律以及对脱砷效果的影响进行研究，并对高砷含量下不同Ca合金加入钢液后Ca的有效利用率进行详细分析。     

水铁矿促进湿地植物净化含砷微污染水源水的试验研究

为了研究水铁矿促进湿地植物净化微污染水体中砷的效果及机理,选用美人蕉,添加不同比例水铁矿的石英砂构建微型垂直流人工湿地,考察含砷微污染水连续漫灌条件下美人蕉根表铁膜中铁含量及砷在湿地基质和植物茎叶中的分布规律。结果表明:湿地基质中水铁矿的添加剂量在200 mg/kg以内,湿地基质吸附截留砷的能力随水铁矿添加剂量的增加而提高;超过200 mg/kg以后,增加水铁矿对湿地基质截留砷的能力影响不明显。美人蕉根表铁膜中的铁含量随湿地基质中水铁矿添加剂量(在50~1 200 mg/kg范围内)的增加而增加;渍水状态下的美人蕉净化含砷的微污染水,根表铁膜中铁含量在100 mg/kg左右,最有利于砷的吸收和最终去除。     

FeO熔渣还原动力学研究

讨论了 FeO 熔渣的还原机理,认为FeO 熔渣与含碳铁水间的还原反应既有渣中 FeO 与铁水中碳间的直接还原,又有CO 气体与渣中 FeO 间的间接还原。总还原反应受扩散传质控制,还原反应表观活化能为128kJ/mol。针对熔融还原法的特点,考察了向含碳铁水中喷吹预还原铁精矿粉时熔渣中FeO 的还原反应速度、碱度及喷吹速度的关系,探讨了1550℃时熔渣碱度对固体碳与预还原铁精矿熔渣间反应速度的影响。结果表明,熔渣中FeO 还原速度随反应温度、熔渣碱度及喷吹速度的增加而加快;1550℃时,石墨块与熔渣中 FeO 的反应速度,随熔渣碱度增加而升高。     

一种基于动态电阻测量的铁矿粉同化性检测新方法

在分析测量铁矿粉最低同化温度方法优缺点的基础上,基于测量同化反应前后接触面物质导电性变化,提出判断同化反应时机的方法(电阻法)。以不同类型铁矿粉为原料,对比研究传统观察法和电阻法对铁矿粉最低同化温度检测结果的影响,分析同化反应试样在不同温度时反应界面微观结构及矿相组成。研究结果表明:2种方法测量的铁矿粉最低同化温度结果存在差异,但变化规律相同。未同化试样中,铁矿粉与CaO接触面处有明显分界线,部分细小黏附颗粒铁矿粉与CaO发生固相反应生成铁酸钙。在恰好同化试样中,接触面的分界线变成锯齿状,铁矿粉与CaO反应形成厚度为0.2～0.4 mm铁酸钙层。在过同化试样中,CaO全面扩散进入铁矿粉中,铁矿粉逐渐熔合形成整体。     

CaC_2-CaF_2渣系对铁水脱砷的研究

采用CaC_2-CaF_2渣系作为脱砷剂,在实验室范围内进行了铁水还原脱砷的研究。 实验是在钼丝炉内,Ar气氛下,石墨坩埚中进行的。研究了温度、渣成份、渣量、初砷含量和铁水含si量等因素对脱神效率的影响。 通过热力学分析说明了在钢铁溶液中,只能还原脱砷而不能氧化脱砷;用CaO-CaF_2、CaC_2-CaF_2渣系对铁水同时脱硫脱磷脱砷是不可能的。     

熔渣的化学成分和组织特性对脱渣性的影响

通过4种不锈钢焊条对比试验,研究了焊接熔渣的化学成分和组织特征对脱渣性的影响,建立了脱渣性与熔渣成分之间的回归方程。结果表明,熔渣的碱度可以反映各氧化物的交互作用;具有粗大不均匀第二相组织的渣容易去除;渣中较多的白色球状相是导致粘渣的有害组织。     

Behavior of fluxed lime iron oxide pellets in hot metal bath during melting and refining

Lump lime as a flux material in a basic oxygen furnace (BOF) often creates problems in operation due to its high melting point, poor dissolution property, hygroscopic nature, and fines generation tendency. To alleviate these problems, fluxed lime iron oxide pellets (FLIP) containing 30% CaO were developed in this study using waste iron oxide fines and lime. The suitable handling strengths of the pellet (crushing strength: 300 N; drop strength: 130 times) of FLIP were developed by treating with CO₂ or industrial waste gas at room temperature, while no separate binders were used. When the pellet was added into hot metal bath (carbon-containing molten iron), it was decomposed, melted, and transformed to produce low melting oxidizing slag, because it is a combination of main CaO and Fe₂O₃. This slag is suitable for facilitating P and C removal in refining. Furthermore, the pellet enhances waste utilization and use of CO₂ in waste gas. In this article, emphasis is given on studying the behavior of these pellets in hot metal bath during melting and refining along with thermodynamics and kinetics analysis. The observed behaviors of the pellet in hot metal bath confirm that it is suitable and beneficial for use in BOF and replaces lump lime.     

CaO颗粒铁水脱硫反应的模型

建立了CaO颗粒在铁水中脱硫反应的模型和喷吹O2渣再生反应的模型.对CaO颗粒在铁水中的反应经历进行了详细的描述.计算研究了颗粒尺寸、传质系数、铁水初始含硫量等参数对脱硫反应和渣再生反应的影响.     

红土矿半熔融态还原渣金界面分离的影响因素

红土矿半熔融态还原工艺中金属与渣相的界面分离及液渣从耐火材料表面的脱除是该工艺能否工程化的核心问题.针对该问题,考察了CaO和体系温度对渣铁分离行为的影响规律,同时实验研究了炉渣在不同耐火材料上的界面铺展行为.实验结果表明:不添加CaO时,1440℃金属聚集效果较好,磁选后“精矿”金属质量分数为61%;随着CaO质量分数的增加,液态金属易于团聚与长大,精矿金属的质量分数增加显著,在1400℃,15%CaO时可达937%;熔渣与Al2O3质耐火材料较易润湿,与碳质耐材较难润湿,在实验范围内随着炉渣碱度的增加其与耐材的润湿性变差.     

高炉铁水降硅的实验研究

从理论上分析了降低铁水中硅含量的三个途径:控制硅源;降低滴落带的高度;增加炉缸渣中的氧化性.在实验室进行了降低铁水中硅含量的实验,得到了铁水中硅含量的影响因素:提高二元碱度有利于降硅;增加渣中氧化物可降低SiO2的活度有利于降硅;Al2O3和SiO2不利于降硅;冶炼时焦炭中SiO2的挥发量随温度的升高而增多,使铁水中硅含量增加;随着滴落带高度的增加,铁水中硅含量不断增加.根据实验室研究针对唐山建龙公司高炉特点提出降低铁水中硅含量的措施,降硅效果明显,铁水中硅的质量分数由原来的0.55%左右降到了0.40%左右.     

铁水扒渣检测系统的研究与实现

铁水扒渣检测系统是一套基于机器视觉的扒渣评级系统,其主要作用是采用高分辨率摄像器观察铁水罐中实时情况,通过工控机采集成像,分析图像中铁渣的厚度和范围,并对照评级工艺条件评判出扒渣的等级。本系统提高在线扒渣等级评判的自动化水平,降低工人经验判别不稳定因素的影响,实现工人的劳动保护。     

Reduction-melting behaviors of boron-bearing iron concentrate/carbon composite pellets with addition of CaO

Although the total amount of boron resources in China is high, the grades of these resources are low. The authors have already proposed a new comprehensive utilization process of boron-bearing iron concentrate based on the iron nugget process. The present work de-scribes a further optimization of the conditions used in the previous study. The effects of CaO on the reduction–melting behavior and proper-ties of the boron-rich slag are presented. CaO improved the reduction of boron-bearing iron concentrate/carbon composite pellets when its content was less than 1wt%. Melting separation of the composite pellets became difficult with the CaO content increased. The sulfur content of the iron nugget gradually decreased from 0.16wt%to 0.046wt%as the CaO content of the pellets increased from 1wt%to 5wt%. CaO negatively affected the iron yield and boron extraction efficiency of the boron-rich slag. The mineral phase evolution of the boron-rich slag during the reduction–melting separation of the composite pellets with added CaO was also deduced.     

电渣精炼铸造铁水生产球墨铸铁

介绍了采用含镁、钙、稀土等元素氧化物的CaF2基渣系,对铸造铁水进行电渣精炼的实验室和半工业性试验的结果。结果表明,电渣精炼过程的脱硫、却气、去夹杂对获得优质铁水,提高铸件质量有明显的效果。精炼铁水的球化效果好并可大量降低球化剂的消耗。因此,新工艺有可能代替传统的铸造铁水溶炼工艺。     

Activity coefficients of NiO and CoO in CaO-Al2O3-SiO2 slag and their application to the recycling of Ni-Co-Fe-based end-of-life superalloys via remelting

To design optimal pyrometallurgical processes for nickel and cobalt recycling, and more particularly for the end-of-life process of Ni–Co–Fe-based end-of-life (EoL) superalloys, knowledge of their activity coefficients in slags is essential. In this study, the activity coeffi-cients of NiO and CoO in CaO–Al2O3–SiO2 slag, a candidate slag used for the EoL superalloy remelting process, were measured using gas/slag/metal equilibrium experiments. These activity coefficients were then used to consider the recycling efficiency of nickel and cobalt by remelting EoL superalloys using CaO–Al2O3–SiO2 slag. The activity coefficients of NiO and CoO in CaO–Al2O3–SiO2 slag both show a positive deviation from Raoult’s law, with values that vary from 1 to 5 depending on the change in basicity. The activity coefficients of NiO and CoO peak in the slag with a composition near B = (%CaO)/(%SiO2) = 1, whereB is the basicity. We observed that controlling the slag composition at approximatelyB = 1 effectively reduces the cobalt and nickel oxidation losses and promotes the oxidation removal of iron during the remelting process of EoL superalloys.