钒钛铁精矿内配碳球团直接还原的动力学

采用等温还原试验并结合热力学反应数据,对钒钛铁精矿内配碳球团直接还原的还原反应进行了分析.以还原反应发生10min为边界点,将反应过程分为前期和后期两个阶段,建立了还原过程的动力学模型.结果表明,钒钛铁精矿内配碳球团直接还原的还原度随反应温度的升高而增大.温度越高,球团在反应前期还原度的增加速率越大,达到的最终还原度越...     

钒钛铁精矿内配碳球团高温快速直接还原历程

采用高温实验炉,在1 350℃,氮气保护气氛条件下对钒钛磁铁精矿内配碳球团进行了阶段还原试验,通过TG-DSC、XRD、SEM等检测方法对不同时间内配碳球团还原的组织成分、显微结构等进行研究.结果表明,钒钛铁精矿的还原历程依次为Fe2TiO4和Fe3O4、3(Fe3O4)·Fe2TiO4、Fe3O4·Fe2TiO4、Fe2TiO4和FeO、Fe和FeTi2O5;在磁铁矿大量还原生成浮士体的阶段,钛铁矿与新生成的浮士体发生"钛铁晶石化",最终还原转变为单质铁和含铁黑钛石.     

钒钛铁精矿内配碳球团转底炉试验研究

对钒钛铁精矿内配碳球团转底炉的实验室中间试验和工业试验进行了总结。中间试验利用转底炉处理钒钛铁精矿,获得了金属化率93%以上的金属化球团,为工业生产实现铁钒钛综合回收提供了依据;工业转底炉试验中,采用"全炉高温,弱还原气氛",在稳定投料生产期间,获得了金属化率平均值为78.9%,残碳平均值为7.27%的金属化球团。     

钒钛铁精矿内配碳球团压团工艺研究

内配碳球团性能(落下次数、抗压强度等),对于直接还原生产海绵铁时获得较高金属化率极为重要.首先初步确定每个因素的基准参数,通过改变其参数值进行一系列单因素试验,然后根据正交试验原理,设计了四因素三水平试验条件,采用769YP-60E型手动压片机对钒钛铁精矿内配碳球团压团工艺参数进行试验研究,最后运用极差分析法和方差分析法对试验数据进行处理,对影响球团性能的各因素进行显著性检验.结果表明:利用实验结果和极差分析综合比较确定了使生球落下次数较高的工艺条件分别为A282C3D2,即矿煤粒度比(200:60)、水分8%、粘结剂0.3%、压力为10 MPa;方差分析将因素水平变化所引起的结果差异与误差波动带来的试验结果间的差异区分开来,得出影响落下次数的主次因素分别B2A2D2G3,即球团水分是影响球团性能或压团工艺参数的主要因素,矿煤粒度比对球团性能有较大影响,压团压力和粘结剂浓度对各项指标的影响最小;生球团要进行干燥处理,干燥温度为105℃,干燥时间控制在2 h左右,所得球团的抗压强度为98N/个、高温爆裂性能小于20%,能满足转底炉直接还原工艺的要求.     

钒钛铁精矿含碳球团直接还原试验

采用正交试验和单因素试验考察还原温度、配碳量(nC/nO)、还原时间对某钒钛磁铁矿精矿直接还原的影响。结果表明,影响含碳球团金属化率的主次因素依次为还原温度、配碳量、还原时间。优化工艺参数为:还原时间35min、还原温度1 350℃、配碳量1.25、水分9%、成型压力12MPa、黏结剂加入量0.4%,此工艺条件下含碳球团的金属化率达91.77%,还原后球团的主要物相组成为金属铁。     

钒钛铁精矿内配碳球团低温焙烧特性研究

将钒钛铁精矿内配碳球团分别进行干燥、750℃和1 000℃焙烧,采用XRD、SEM/EDS、化学分析及强度测试方法,研究了球团在低温焙烧条件下的物相、微观形貌、成分及强度的变化。结果表明:钒钛铁精矿粉、煤粉、水和复合黏结剂按照质量比100∶9∶9∶1.0混合压球,干球团强度较湿球团强度有明显提高;750℃焙烧球团与干球的主要物相差别不大,但Fe3O4衍射峰强度增加,矿粉颗粒空隙增大,球团强度急剧下降;1 000℃焙烧球团主要物相为钛铁晶石(Fe2TiO4)和还原铁,球团收缩,强度增大。     

攀枝花钒钛磁铁矿内配碳球团矿直接还原研究

本文针对综合提取利用攀枝花红格矿中有用元素的需要,研究探讨了内配碳球团的还原规律,并探讨了有关工艺条件,如温度、配碳方式、还原剂种类及矿物仲类等对还原过程速度的影响,为综合开发攀枝花矿打下了基础。     

铁精矿冷固球团直接还原机理研究

本文详细地研究了铁精矿冷固球团在煤基回转窑内的还原机理。研究结果表明：“复合粘结剂”集粘结、催化和还原功能于一体，能使冷固球团矿按均质反应模型还原。因此冷固球团矿具有良好还原性和足够的机械强度，消除了低温还原粉化，是一种直接还原的新炉料。     

钒钛磁铁矿含碳球团高温还原研究

本文通过实验,研究了钒钛磁铁矿含碳球团在高温还原过程中的还原速度及熔体膨胀高度。讨论了钒钛磁铁矿含碳球团碳含量及球团碱度对还原速度及熔体膨胀高度的影响。     

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。     

提钒尾渣内配碳球团直接还原试验

在实验室条件下,对提钒尾渣压力成型工艺进行研究,考察煤粉配比、粘结剂配比、生石灰配比及成型压力等因素对提钒尾渣内配碳球团强度的影响,确定了最佳方案。结果表明,球团的强度可满足后续处理工艺的要求。并研究了配碳量、碱度、还原温度及还原时间与该种球团直接还原金属化率的关系。     

钒钛铁精矿内配碳含硼磁化球团制备工艺研究

采用三元二次回归正交组合设计及空白对照试验的方法,研究了硼铁精矿配比、磁化焙烧温度和时间对钒钛磁铁矿内配碳含硼球团磁化指标的影响。结果表明:添加少量硼铁精矿可提高磁化焙烧效果;焙烧温度对磁化效果的影响最显著,其次是焙烧时间,三个自变量因素直接的交互作用对磁化指标的影响非常小;根据自变量回归方程得出,在氮气保护条件下,当焙烧温度为890~1 037℃、焙烧时间为50~90 min、硼铁精矿含量为0.5%~3.0%时,其磁化球团的磁化指标为0.67,其主要物相为Fe3O4。     

Reduction Kinetics of Vanadium Titano-Magnetite Carbon Composite Pellets Adding Catalysts Under High Temperature

Experiments were carried out by adding CaF2 and NaF as catalysts in an Ar atmosphere to study the isothermal reduction kinetics of vanadium titano-magnetite carbon composite pellets under high temperature in the range from 1 473 to 1 673 K. The scanning electron microscope (SEM) was used to characterize the microstructure of product. By analyzing reduction mechanism, it was found that the rate controlling step was gas diffusion, and the activation energy was 178.39 kJ/mol without adding any catalysts. Adding CaF2 or NaF of 3% to vanadium titano-magnetite carbon composite pellets can decrease the apparent activation energy of reduction, and the decrease extent was 14.95 and 15.79 kJ/mol, respectively. In addition, temperature was an important factor influencing on reaction rate.     

白云鄂博铁矿球团富氢还原动力学研究

针对气固直接还原工艺中存在着气体利用率低和还原供热不足等问题,利用恒温热重分析(TG)法,研究了氢/碳比率对白云鄂博铁精矿还原速度的影响。结果表明,在还原试验开始后40 min内,还原速率随wH2/wCO比增加而增大,使得Fe2O3→Fe3O4反应时间缩短。基于气相内扩散和界面反应的球团还原速度方程均能较好地处理本研究的数据,得到了反应速度常数与wH2/wCO的关系为:k界面=-0.1975+0.3 575wH2/wCO,k扩散=0.171 01+0.269 7wH2/wCO。根据Arrhenius方程计算出界面反应和气相内扩散活化能分别为26 k J/mol和44 k J/mol,因此本研究条件下限制性环节为气体内扩散控制。     

钒钛磁铁精矿一步煤基直接还原—熔分的研究

以煤为还原剂、氢氧化钠为添加剂,采用一步煤基直接还原—熔分工艺对国内某钒钛磁铁精矿进行研究。考察温度、时间、氢氧化钠添加量和配碳量对还原—熔分效果、铁回收率和钒迁移的影响。结果表明,在温度1 300℃、时间4h、摩尔比C/Fe=2.6,氢氧化钠添加量50%的最优条件下,铁回收率为99.8%,渣中钒含量为1.34%。渣主要由Na_6Al_4Si_4O_(17)、CaTiO_3、NaAlSiO_4等组成,钒主要赋存在含钛渣相中,金属铁相中几乎无钒的存在。     

铁精矿氧化球团微波加热直接还原新方法

传统加热直接还原具有热效率低、球团"冷中心"和废热废气量大等问题,造成还原时间长、能耗高和污染大。试验利用微波的选择加热、快速加热、体积加热和清洁干净等优点,以及铁矿球团和无烟煤强的吸波特性,开发了铁矿球团煤基微波竖炉直接还原这一新工艺。研究表明,铁矿球团外配煤粉在1 050℃的微波加热条件下还原焙烧65min,可以获得95.25%的金属化率,同时具有1718.88N/个的抗压强度。与常规加热相比,微波加热还原焙烧的时间可以缩短27.78%,抗压强度增加近1倍,而且还原过程产生的废热废气量很少。     

Cold Bonding of Iron Ore Concentrate Pellets

Iron ore concentrate pellets are traditionally hardened at high temperatures in horizontal grates and grate-kiln furnaces. However, heat induration requires tremendous quantities of energy to produce high-quality pellets, and is consequently expensive. Cold bonding is a low-temperature alternative to heat induration. Pellets can be cold bonded using lime, cement, sponge iron powder, and organic materials such as starch and flour. Cold bonding consumes less energy than heat induration, and has found favor for bonding self-reducing pellets and for refractory ores that are difficult to heat-treat. Herein, we review the principal cold bonding methods and their fundamentals.