含钒钛铁精矿氧化球团气基竖炉直接还原模拟试验

我国钒钛磁铁矿资源丰富,但综合利用难度大,现有工艺仍存在一些问题,工艺流程还有待完善和革新。气基竖炉直接还原-电炉熔分新工艺为钒钛磁铁矿资源清洁高效综合利用提供了新途径。以含钒钛的铁精矿为原料制备氧化球团,模拟气基竖炉直接还原条件,研究了还原气组分和温度对球团的还原进程、还原膨胀以及还原强度的影响。结果表明:以钒钛铁精矿为原料,配加1%膨润土,在1 250℃下焙烧20 min后,所制备氧化球团性能良好,具有较高的抗压强度。在恒定还原气组分(纯H2、H2/CO=2.5、H2/CO=1、H2/CO=0.4和纯CO)和温度(850、900、950和1 000℃)下,钒钛铁精矿球团还原速率快、还原膨胀率小(<20%),可满足气基竖炉直接还原工艺要求。煤制气-气基竖炉直接还原凭借其能耗小、环境友好、单机产能大、产品质量好等优点,将在钒钛磁铁矿资源高效清洁综合利用领域得到发展。     

煤制气竖炉处理钒钛海砂技术的研究

针对某地钒钛海砂进行球团制备、气基还原和熔分试验研究,并对煤气化和脱硫、脱碳工艺进行比较和选择。对于煤制气-气基竖炉流程,推荐低压流化床煤气化制备粗煤气,采用活性MDEA溶液工艺脱硫、脱碳制备还原气。     

钒钛磁铁矿综合利用现状及工业化发展方向

对钒钛磁铁矿综合利用的工艺进行简单探讨,钒钛磁铁矿综合利用的关键就是对钒钛磁铁精矿中钛的回收利用,提高钛的回收率。而钒钛磁铁精矿综合利用工艺中只有高炉法和预还原-电炉法实现了工业化应用,其他方法因为这样那样的缺点而没有实现工业化应用,通过对比,认为气基竖炉预还原-电炉深还原是综合利用钒钛磁铁矿并实现工业化的发展方向。     

钛磁铁矿竖炉预还原-电炉炼铁流程初探

本文回顾了钛磁铁矿竖炉直接还原的试验研究情况。论述了钛磁铁矿球团的还原特点,即由于其物质组成和结构的特殊性,要求还原气具有高还原势和高还原温度。竖炉预还原工艺可以大幅度降低对气体成分和温度的要求,使流程容易实现工业化。对竖炉预还原-电炉炼铁流程的主要工序作了说明。本流程能很好地适应川西地区的能源资源特点,可以大幅度提高钒钛磁铁矿的综合利用水平,是值得进一步开发的重要的新流程。     

电炉炼钢原料及直接还原铁生产技术

中国电炉炼钢的铁源原料由废钢铁料、生铁块、热铁水、直接还原铁等组成。直接还原铁(DRI/HBI)是电炉冶炼纯净钢最佳的残留元素的稀释剂。直接还原是钢铁工业技术发展的重要方向,气基竖炉和煤基回转窑是成熟的直接还原工业化生产技术。中国直接还铁的生产仍处于起步时期,2008年产量约60万t,占世界总产量不足1.0%。直接还原铁在中国有广阔的发展前景,以国内铁矿资源为原料的氧化球团-煤制气-竖炉是中国发展直接还原铁的主要方向。     

钒钛专利

专利名称:煤制还原气流化床还原钒钛磁铁矿粉的方法专利申请号:201110027410.1专利公开号:CN102127611A申请日:2011.01.25公开日:2011.07.20申请人:吴道洪本发明公开了一种煤制还原气流化床还原钒钛磁铁矿粉的方法,煤制还原气系统生产的高温煤气与来自还原乏气净化系统的气体混合成为还原气体,顺     

钒钛磁铁矿竖炉还原动力学初探

按未反应核心模型及理想置换型移动床气固反应原理,分别推导了单颗钒钛磁铁矿球团和还原竖炉内钒钛矿料粒的反应速度式。以多种文献报道的实验数据计算了钒钛矿球团还原过程的传质系数k_1、k、D_e。在竖炉还原的实际条件下,还原总速度受内扩散影响最大而与气膜扩散无关。对竖炉还原钒钛磁铁矿的主要动力学参数进行了讨论。     

低碳炼铁技术研究现状及展望

简述了国内外高炉低碳冶炼的最新进展,结合我国国情以及发达国家钢铁工业发展经验,提出我国钢铁工业的发展方向之一应为焦炉煤气深度净化与重整-竖炉氢基还原-直接还原铁电炉冶炼的新工艺.相较传统铁前-转炉长流程工艺,焦炉煤气深度净化与重整-竖炉氢基还原-直接还原铁电炉冶炼流程可实现CO2减排56.7％.     

钒钛磁铁矿冶炼过程CO_2排放分析研究

针对攀钢资源综合利用中试线工艺情况,计算了转底炉—熔分电炉流程处理钒钛磁铁矿的CO2排放量。此外,从能耗角度计算了攀钢高炉流程冶炼钒钛磁铁矿的CO2排放量。结果表明,直接还原中试线转底炉—熔分电炉流程吨铁的CO2排放量为1 427.3kg,攀钢高炉冶炼钒钛磁铁矿吨铁的CO2排放量为1 508.7kg。     

钒钛磁铁矿含碳球团的还原历程

 为实现钒钛磁铁矿资源的高效合理利用,对钒钛磁铁矿含碳球团的还原过程进行了解析,初步建立了动力学控制方程;利用差热分析方法对钒钛磁铁矿的还原熔分历程进行了分析与讨论,认为钒钛磁铁矿的还原可分为煤的氧化、钒钛磁铁矿的直接还原、借助碳的气化反应的直接还原和还原结束4个部分;以攀枝花钒钛磁铁矿为原料,煤为还原剂,考察了反应时间和温度对含碳球团还原度的影响,确定固体产物层内扩散是钒钛磁铁矿含碳球团直接还原反应的控制性环节,计算出其表观活化能为112.13 kJ/mol。     

高铬型钒钛磁铁矿综合利用现状及进展

高铬型钒钛磁铁矿是一种典型的多金属共伴生矿产资源,具有极高的综合利用价值。目前主要的冶炼流程为高炉—转炉。该工艺处理量大、生产规模大、技术成熟,但有价组元利用率低、资源浪费严重、环境负荷高。并且转底炉、回转窑等非高炉流程亦具有能耗高、钛渣品位低活性差等一系列缺点。基于气基竖炉直接还原的优越性,研发了高铬型钒钛矿氧化造块—气基竖炉直接还原—熔分新工艺。高铬型钒钛矿适宜氧化焙烧条件为1 300℃下焙烧20min;在1 100℃、V(H2)/V(CO)=5/2条件下还原35min,还原率达95%;最佳熔分条件为配碳比1.2,熔分温度1 650℃、熔分时间45min、CaF2配量2%(质量分数),碱度1.1。该种工艺下铁、钒、铬、钛收得率分别约为99%、98%、95%和95%,实现了有价组元的高效分离,是高铬型钒钛矿高效低碳综合利用的首选技术之一,为攀枝花钒钛矿的综合利用提供了参考。     

钒钛磁铁矿直接还原技术研究进展

钒钛磁铁矿是一种含钒、钛、铁和其它有价元素如钪、铬、钴、铜、镍等多种元素共生的复合矿,因而具有很高的利用价值,目前主要采用高炉-转炉法冶炼钒钛磁铁矿,但该流程存在着诸多弊端,基于此背景,本文绍当前几种典型直接还原技术,将先提铁的工艺分为:直接还原-电炉法和直接还原-磁选法,将先提机的工艺分为钒钛磁铁矿精矿钠化焙烧-水浸提钒和钒钛磁铁矿精矿钙化焙烧-酸浸提钒。综述了当前几种典型直接还原技术的研究现状,为今后钒钛磁铁矿资源综合利用提供参考。同时,通过对比和分析不同直接还原技术的应用现状和特点,发现竖炉-电炉法具有良好的应用前景,是未来钒钛磁铁矿资源综合利用的发展方向。     

氢基竖炉直接还原技术研究现状及展望

概述了国内外氢基竖炉直接还原工艺的发展现状,总结分析了在我国资源及能源条件下气基竖炉直接还原技术发展需要解决的关键问题,包含氢基竖炉专用氧化球团制备技术、氢基竖炉高效直接还原技术、绿色高效制氢技术。基于钢铁生产全流程考虑矿粉磨选工艺的投入,生产全铁品位高于65%,S、P含量低的纯铁精粉球团,可解决我国直接还原铁优质原料缺少的技术难题;或在氢基竖炉炉料中加入块矿、高炉用球团矿,是直接还原技术发展的方向;在高温还原气制备过程中,积碳导致堵塞设备、管道和阀门等风险,需密切关注;绿色高效制氢技术中,风电制氢技术(PEM)成本将会大幅下降,具有明显市场竞争优势。大幅度降低绿氢的制备成本,将是未来气基竖炉直接还原技术发展的主要推动力,利用过剩的焦炉煤气、石化行业副产氢气资源和局部地区相对丰富的天然气资源生产直接还原铁,为实现气基竖炉向全氢还原过渡提供重要支撑。     

天然气部分氧化-气基竖炉流程的模拟研究

建立天然气部分氧化转化炉与气基竖炉联产直接还原铁流程的模型,进行热合成气与循环炉顶气混合进竖炉、冷合成气与循环炉顶气混合加热进竖炉两种工艺流程的稳态模拟对比。两个工艺相比,前者热损失小,但还原气中有效气体含量低;后者热损失大,但还原气中有效气体含量高,有利于竖炉内的还原反应。     

钒钛专利

专利名称:一种钒钛磁铁矿综合利用的方法专利申请号:201110236682.2专利公开号:CN102277462A申请日:2011.08.17公开日:2011.12.14申请人:北京科技大学本发明涉及一种钒钛磁铁矿综合利用的方法,属于冶金行业中直接还原炼铁新工艺领域。为解决钒钛磁铁矿中铁、钒、钛利用程度偏低,同时,传统工艺存在烧结过程,整体冶炼过程的综合能耗较高,环境污染严重的问题。本发明提供一种将钒钛磁铁矿     

钒钛磁铁矿非高炉冶炼工艺技术探讨

对国内外钒钛资源利用现状进行了分析，分别讨论了钒钛磁铁矿高炉冶炼工艺技术以及钒钛磁铁矿非高炉冶炼技术的发展现状与冶炼效果，并探讨了高炉与非高炉冶炼钒钛磁铁矿工艺技术存在的问题。高炉通过喷吹焦炉煤气、氧气高炉等技术，可以有效降低冶炼过程碳排放，减少冶炼过程碳耗，但存在着操作难度大、无法完全替代冶金焦等问题；非高炉冶炼工艺包括转底炉直接还原—电炉冶炼、气基竖炉直接还原-电炉、COREX熔融还原以及HIsmelt熔融还原等工艺路线，能进一步降低碳排放，并大幅减少冶金焦的使用，但是，依然存在V、Ti收得率不高、顶煤气利用效率低等缺点。基于以上研究，结合西昌钢钒的原燃料质量特点、区域资源分布、自身工艺操作及设备条件等，提出了Pangang Low Carbon smelt工艺(PLCsmelt)。PLCsmelt是一种与传统高炉生产同质铁水、综合减碳降本的复合工艺，其减碳潜力约30%～50%,降本潜力较大，可为钒钛磁铁矿非高炉冶炼提供新思路。     

攀西地区钒钛铁精矿球团制备工艺及应用

主要介绍了攀西地区钒钛铁精矿酸性氧化球团与内配碳球团的制备工艺与应用。指出链箅机-回转窑球团工艺更适合酸性氧化球团制备,内配碳球团使用压力成型造球。在球团制备过程中,需要综合考虑球团的物理性能与冶金性能进行研究,优化工艺参数,提质降耗。目前,气基竖炉还原和煤基直接还原具有节能环保、产品优质等特点,将会是以后的发展方向,原料的球团制备技术是其关键技术之一。     

用甲醇生产直接还原铁的可行性探讨

钢铁工业的调整离不开电炉炼钢的发展,而直接还原铁又是电炉炼钢发展的关键,气基竖炉生产直接还原铁在中国是短板,缺乏煤制气-竖炉技术和天然气资源。提出了一项新的还原工艺"一种利用甲醇裂解生产直接还原铁的设备及工艺",阐述了甲醇在新工艺中所体现的优点,并从使用国内煤制甲醇和进口甲醇两方面分析了甲醇作为还原剂的可行性。分析认为,从未来的发展趋势看,用甲醇生产直接还原铁的新工艺具有环保、节能、流程短等明显优势,不需要煤制气-竖炉复杂的衔接工艺,解决了还原剂的来源问题,是值得推广和发展的新思路。     

直接还原技术进展及其在中国的发展

近年来,全球直接还原铁(DRI/HBI)产量和需求逐年增加,表明直接还原技术是钢铁工业不可缺少的组成部分,有助于炼铁生产摆脱焦煤资源短缺的羁绊,降低钢铁生产能耗,提高钢铁产品质量和品质。气基竖炉生产规模不断增大,成为主要的生产工艺;竖炉直接还原铁热装热送技术的发展进一步降低了工序能耗。回转窑、隧道窑等工艺在特定地区迅速发展,但很难成为直接还原铁生产的主流。我国具备发展直接还原生产的资源条件和技术基础,煤制气—气基竖炉技术是可能的主要发展方向。     

海砂钒钛磁铁矿高效综合利用新工艺

为提高海砂钒钛磁铁矿的综合利用效率,降低处理能耗,提出了基于转底炉直接还原-电炉熔分流程的活化还原处理方法,并采用化学分析方法考察了铁、钒、钛的提取规律,优化了工艺参数,提出了改善电炉熔炼效率的措施。活化还原-电炉熔分方法可有效提高海砂钒钛磁铁矿的还原和熔分效率,并促进铁水的脱硫过程,活化还原温度控制在1 150～1 200℃、电炉熔分温度控制在1 450℃时效果最佳。活化还原为电炉熔分与吹氧提钒相结合创造了条件,可显著降低熔分电耗、提高钒的提取效率,并简化炼钢流程。新的处理流程下熔分钛渣的活性较高,在体积浓度高于15%的稀硫酸中钛的浸出率可达95%,避免了传统硫酸法提钛过程的废酸排放。