一步法直接还原新疆磁铁精矿

以新疆磁铁精矿为原料,采用“一步法”直接还原,研究粘结剂种类和润磨方式对生球质量的影响,高强度、高还原性预热球团的制备及煤基直接还原的工艺。研究结果表明,对于铁品位为69.21%的新疆磁铁精矿,采用润磨工艺,并添加粘结剂XB能明显改善生球质量;干燥后的生球在800℃预热10 min后,球团抗压强度达到581 N/个,将预热球团在1 050℃还原80 min,得到直接还原铁(DRI)的质量指标为:总Fe含量为90.33%,金属铁含量为85.05%,金属化率达到94.15%。与传统的预热-高温氧化-高温还原煤基回转窑直接还原工艺相比,“一步法”省去了高温氧化这一高能耗(1 150～1 300℃)工序,且还原所得产品结构完整,外表光滑,无裂纹。     

红土贫铁矿的金属化

在还原气氛下进行了红土贫铁矿的还原焙烧实验,采用正交实验设计方法,以C/O、焙烧时间和焙烧温度为因素,在还原气氛下得到了最佳工艺条件为:C/O是0.8,还原焙烧温度1350℃,时间为25min.另外发现,在更长的还原焙烧时间或焙烧温度下,产生珠铁分离现象.为接近实际生产条件,进行了敞开氧化气氛实验,由于表面氧化的原因,金属化率仅为50%左右,通过控制球团表面气体搅动,可减轻表面氧化现象,进而提高金属化率,而通过氧化气氛下的实验结果,也证明了实际生产的可行性.     

球团竖炉内适宜焙烧风量的研究

研究了球团竖炉大型化和高效化的关键问题之一炉内适宜焙烧风量问题,即竖炉在某个产量下所需的焙烧风量.结合气固传热方程和热平衡方程,求得了竖炉在某个产量下所需的焙烧风量,并运用填料床阻力特性规律研究了如何能够将充足的焙烧风量鼓入球团料层这一问题.研究表明:当以磁铁矿为主要原料时,竖炉适宜的气固水当量比为0.71~0.72,当考虑焙烧风分布均匀性时,适宜的气固水当量比为0.75~0.80;扩大喷火口、优化燃烧室结构、侧引风重力除尘和改进传统的调节方式是保证炉内适宜气固水当量比的主要手段.     

含碳团矿盖碳保护直接还原的试验研究

在盖碳保护敞焰加热条件下,对含碳团矿进行试验研究,得到金属化率与加热时间、加热温度、料层厚度等参数间的定量关系,从而确定了球团还原时获得高金属化率的条件。     

SrSO4含碳球团还原过程的 热力学及动力学

将矿粉与还原剂混合制成含碳球团是强化矿物还原过程的有效途径之一.前期实验研究证实含碳球团方案可有效提高天青石(SrSO_4)的还原效率.本文进一步对其还原过程的热力学及动力学展开研究,通过热力学计算结果表明,足量的还原剂可以有效抑制O_2对SrSO_4还原过程的影响; C/O摩尔比和还原温度共同影响SrSO_4还原后的产物构成,在适宜的C/O摩尔比和还原温度下,SrSO_4的还原产物仅为Sr S.通过对SrSO_4含碳球团还原过程的动力学参数的拟合表明,含碳球团中的SrSO_4还原过程遵循界面反应模型,其反应表面活化性为105.4 k J/mol.     

水厂铁矿铁精矿品位整体动态优化

以提高从矿山至高炉炼铁厂的综合效益为目标,开发了用于优化铁精矿品位的专用软件,用模糊综合评判法确定优化的铁精矿品位.当铁精矿品位、成本和生铁价格改变时,可用该软件评估采矿、选矿、烧结、球团、炼铁的总效益和生铁产量.在建立选矿、烧结、球团、炼铁数学模型的基础上,用该软件进行了水厂铁矿精矿品位的优化,得出水厂铁矿优化的精矿品位是TFe 67.92%.     

含碳耐火材料用新型碳质结合剂的对比分析

研制开发了含碳耐火材料用新型碳质结合剂,与德国Rütgers Chemicals公司生产的CARBORESP碳质结合剂进行了分析比较,结果表明：新型碳质结合剂为整体中间相沥青,焦化膨胀性和残炭率高,热失重起始温度高于300℃,其焦化结构为薄带状叠合的板状炭质结构。新型碳质结合剂在结构及性能上与CARBO-RESP大致相似。     

含碳球团还原的显微观察

利用万能金相显微镜 Me F3观察含碳试样在惰性气体中的还原过程 ,验证了含碳球团的反应机理 ,即通过气体介质将固 -固反应转化为气 -固反应 ;渣相及排气现象的变化清楚的表明 :提高温度 ,可提高含碳球团的金属化率 ,但温度过高 ,将加重矿粉间的烧结 ,导致还原反应动力学条件恶化。     

含碳球团的还原性和还原冷却后的强度

在 １２７３～１５７３ Ｋ条件下研究了不同煤种、木炭和石墨与不同种类矿石制成含碳球团 的还原速度;进而讨论了温度、配碳比（Ｃ／Ｏ）、挥发分含量等因素对含碳球团还原所需时间和 金属化率的影响．通过测定含碳球团还原冷却后的强度,对影响强度因素进行了分析．还原冷 却后的强度在温度 １２７３ Ｋ时较低,配入含挥发分较高的气煤,可以使还原冷却后的强度提高, 加快反应速度．     

高炉高比例球团冶炼技术发展和实践

为了推进高炉高比例球团的发展和研究,总结了近年来国内外高比例球团生产实践的最新成果.首先汇总了欧美高炉炉料结构及指标情况,分析了欧美高比例球团冶炼在高炉利用系数、焦比、渣比等方面的优势.其次,对国内首钢京唐、唐钢不锈钢、宝钢湛江等企业的生产实践进行了总结,对比分析了不同钢铁企业球团性能指标及高炉冶炼指标.根据国内外各企业大球比冶炼中的操作制度实践,对高炉冶炼过程装料制度、送风制度、造渣制度及炉型设计等进行了深入分析和研究,给出了基于高比例球团冶炼的操作制度建议.最后,对我国未来发展高炉大比例球团冶炼技术的发展进行了展望和总结.