水分对冀东磁铁矿成球性能的影响

研究了水分对冀东磁铁精矿成球性能的影响.研究结果表明:水分是影响生球各种性能的敏感因素.生球成核率随着水分的增加而提高;生球的抗压强度和落下强度受水分的影响显著,分别在水分为8.3%和7.8%时达到最高值;生球爆裂温度随水分的增加呈下降趋势.     

含碳球团高温抗压强度的实验测定

采用自制的高温抗压强度测定装置,研究了使用有机黏结剂的含碳球团在不同温度、气氛条件下高温强度随时间的变化.试验结果表明,采用有机黏结剂“CC”的含碳球团在800℃下保温1 h,球团仍能保持较高的高温强度（30～40 N/球）.在球团开始显著的自还原反应之前,球团高温强度主要由有机黏结剂来保证;而在还原反应（1 000℃以上）之后,球团高温强度则主要依靠还原的大量金属铁;球团的高温强度能满足转底炉生产工艺的要求.     

钒钛磁铁矿直接还原试验研究

在热力学分析的基础上研究了实验室条件下钒钛磁铁矿配煤直接还原的特点,考察了还原机理及还原温度、反应时间和配碳量对金属化率的影响.结果表明:采用直接还原可使钒钛磁铁矿中铁的氧化物优先还原为金属铁,钛仍以氧化物的形态存在;随着温度升高,球团金属化率呈上升趋势,且上升趋势随之减缓;在xC/xO=0.9∶1时,延长反应时间金属化率增加,但反应时间过长金属铁会被再氧化,反应时间控制在20 min为宜;在xC/xO=1.1∶1时,40 min内未出现再氧化现象;低配碳(xC/xO=0.8∶1)时,球团的金属化率随还原时间、还原温度的增加而增加,1 300℃下还原10 min后金属化率即达到了90%以上.     

程潮铁矿球团配加黏结剂试验研究

对程潮铁矿高压辊磨前后的铁精矿分别添加膨润土、有机黏结剂、复合黏结剂进行造球试验。结果表明,单独添加少量的膨润土或有机黏结剂,其生球爆裂温度指标合格,生球强度指标不合格;采用膨润土质量分数为2.0%、有机黏结剂质量分数为0.05%的复合黏结剂,其生球抗压强度为14.5N/个、生球落下强度为(0.5m)12.1次/个、生球爆裂温度为630℃、成品球抗压强度为3 024N/个,球团质量有较大的提高。     

矿壳内配碳球团试制金属化球团的实验室研究

矿壳球团在带式焙烧机上焙烧还原是一种投资少、成本低的生产高炉金属化球团的直接还原法。本文从理论上分析了矿煤球团用铁精矿（加添加剂）包壳所具有的优点，并介绍在实验室研究矿壳球团的配碳量、用铁精矿包壳时添加剂种类和用量、最高还原焙烧温度和升温速度、还原焙烧气氛等因数对金属化球团强度和金属化率的影响。     

磁铁精矿球团氧化动力学

推导出了磁铁矿氧化"单界面未反应核"修正模型,并应用该模型研究了凹山磁铁精矿球团的氧化动力学.研究结果表明:在800～950℃时,凹山磁铁精矿球团氧化反应表观活化能为64 kJ/mol,其氧化由化学反应所控制;在1000～1 050℃时,氧化反应的表观活化能为13 kJ/mol,反应为反应产物层的内扩散所控制;在950～1000℃时,氧化反应为混合控制;在较低氧化温度下,加入MgO可以降低化学反应阻力,提高球团的氧化率;在较高氧化温度下,MgO对扩散阻力无明显影响,添加MgO并不提高氧化反应速度,但在任何氧化温度下,添加MgO不改变磁铁矿氧化反应的控制环节.     

工业铁矿石球团的氢基直接还原:统计设计实验与计算模拟

氢基直接还原还原被认为是减少炼钢行业人为 CO₂ 排放的重要发展方向之一，本文使用 Doehlert 实验设计研究了工业生产的赤铁矿球团与 H₂ 的直接还原，以评估球团直径 (10.5–16.5 mm)、孔隙率 (0.36–0.44) 和温度 (600–1200°C)的影响。观察到温度和颗粒大小之间的强烈交互作用，表明这些变量不能独立考虑。温度的升高和颗粒尺寸的减小有利于降低率，而孔隙率没有显示出相关的影响。还原过程中粒料尺寸的变化可以忽略不计，除非是在高温下由于裂纹形成，才会产生较大的尺寸变化。高温下机械强度的显着降低表明了氢基直接还原直接还原工艺操作最高温度为 900°C。本文使用改进的晶粒模型来模拟三个连续的非催化气固反应，同时考虑到了不同的颗粒尺寸和孔隙率，以及在 800 到 900°C 的反应过程中的变化，实现了良好的预测能力。然而，对于其他温度，在建模中还必须考虑不同的结构变化机理。这些结果对开发用于无二氧化碳炼钢技术的球团矿做出了重大贡献。     

预热竖窑气固传热与水分蒸发数值模拟

通过对一种新型预热竖窑的预热脱水研究，建立了气固两相传热和水分蒸发收缩核模型.在气体速度分别为10,15和20 m/s与993 K的温度条件下，针对预热竖窑的气体温度分布，以铬铁球团为主的固体混合物料温度分布和水分蒸发情况进行模拟分析.结果表明，该预热竖窑在20 m/s与993 K的条件下，固体物料温度达到850 K以上并实现球团干燥，可以满足物料预热的温度和含水量要求.通过合理的预热工序，防止了冶炼过程中因含水率过高导致球团出现爆裂影响生产安全的问题，也满足了企业对冶炼过程中产生的高温尾气的余热利用的目标.