流态化还原铁矿粉技术前景分析

从资源条件趋势的角度分析了中国需要流态化还原铁矿粉技术的必要性。中国巨大的钢铁需求和废钢严重不足,为流态化技术的推广提供了广阔空间,同时中国社会经济的发展和煤炭资源的相对优势,也为流态化技术的完善和真正实现工业化提供了条件和机会。     

高炉用焦炭的高温抗压强度

 采用可调气氛高温抗压试验机研究焦炭的高温抗压强度。在高炉实际反应程度范围内，焦炭抗压强度与失碳率呈近似直线关系。失碳率对强度的影响随温度升高而减弱，抗压强度也随温度升高而降低。在此基础上，从理论上分析了高炉用焦炭的破碎机理。     

高 炉 焦 炭 负 荷 的 分 布 规 律

 焦炭负荷和焦炭在风口前的失碳率随着煤比的提高而增大,而焦炭强度则随着失碳率的提高而降低,因而焦炭在高炉内各部位所承受的压力,成为进一步研究极限煤比的基础。根据高炉炉料的散料特性,采用微元平衡法,对散料体中的任意微元体应用守恒定律,建立连续方程和运动方程,并结合状态方程,建立二维炉料压力数学模型。然后采用数值差分法对流函数和压力函数进行差分推导,设定流场和压力场的边界条件,对高炉内各点进行迭代计算,并用VC++进行程序代码设计得出了压力场分布规律。     

流态化还原铁精粉粘结过程试验研究

采用热态可视化流化床装置研究了铁精粉流态化还原过程,描述了流化床粘结失流过程的一些宏观表现和颗粒的微观变化.研究发现,失流后不同还原剂引起的料层膨胀程度明显不同,例如用H2作还原剂时料层膨胀40%左右,而用CO时膨胀会达到82%,而且颗粒问的粘结强度也与还原剂的种类有关.同时,适当降低还原温度可以延缓失流的发生也得到了...     

钛精粉氢气还原特性的热重法实验研究

利用Thermax 700大载荷热重分析仪对钛精粉的氢气还原特性进行了实验研究。结果表明,600～1 250℃区间,还原过程的表观活化能介于45～51 kJ/mol;20～100 mL/min气体流量条件下,其表观活化能首先随反应气流量的增加而减小,40 mL/min时达到最小值,随后逐渐增加;同时表观活化能随钛精粉粒度的增加而增加;氢气还原钛精粉的主要步骤是外扩散型。     

焦炭高温抗压强度研究

采用可调气氛高温抗压试验机研究了焦炭的高温抗压强度.在高炉实际反应程度范围内,焦炭抗压强度与失碳率LC呈直线关系.失碳率的影响随温度的升高而减弱.抗压强度与温度的关系也可以用直线来进行描述.讨论了高炉内温度和失碳率对焦炭强度的综合影响以及焦炭强度在高炉内的分布规律.结果表明,焦炭抗压强度在燃烧区外可降低70%以上.     

流化床和竖炉对熔融还原流程煤耗的影响

 熔融还原流程核心装置是一个还原单元和一个熔炼造气单元。当前最受重视的还原设备是竖炉和流化床。分析总结出二者分别与熔炼造气单元最佳配合时各理论参数的计算方法。虽然流化床具有直接使用粉矿的巨大优势,但流化床作为还原单元时流程的最佳煤耗要高于竖炉。要使其正常运转还必须避免流化床还原过程中出现粘结失流。     

颗粒粒径对流态化还原铁矿粉黏结失流的影响

采用热态可视化流化床装置,在一定表观气速条件下,研究1073 K温度时不同粒级铁矿粉的黏结失流.根据对黏结失流影响程度的不同,可将矿粉颗粒分为三个粒径区间:中性气氛升温过程中失流的小粒径颗粒;还原至较低金属化率发生失流的中间粒径颗粒;还原至高金属化率也不发生失流的大粒径颗粒.分别对他们不同的影响机理进行了分析.研究还发现在正常流化条件下,随着矿粉颗粒粒径的增大,还原失流后床层的膨胀幅度会减小.      

还原气氛对流态化还原铁矿粉黏结失流的影响

采用热态可视流化床装置研究了973~1173 K不同气氛条件对流态化还原铁矿粉黏结失流的影响.研究发现,一定表观气速条件下温度和还原气氛组成对失流时铁矿粉的金属化率影响不大,而失流时颗粒微观形态受还原气种类和温度的影响较显著,但还原气体积分数对形态的影响较小.此外,流化时间随着还原气体积分数的增大而逐渐缩矩,并通过线性拟合得到了不同温度时二者间的数学关系式.      

微型流化床内CO还原铁矿粉动力学试验

 采用微型流化床-过程质谱反应分析仪进行了铁矿粉的CO还原动力学研究。结果表明：微型流化床可抑制外扩散作用,利用等温方法算出的铁矿粉还原反应的活化能为2628kJ/mol,指前因子003946s-1,证明该铁矿粉还原符合气体内扩散控制机制模型,并且采用等温动力学方法可实现反应速率常数与模型函数的分离,极大地简化了计算过程,增加了动力学参数的准确性,为铁矿粉还原动力学的研究提供了一种简单可靠的测试方法。