承钢钒钛磁铁矿高炉冶炼的低温还原粉化

烧结矿和球团矿在高炉上部的低温还原粉化是导致承钢生铁成本高,焦比高、矿耗高的主要因素,向烧结矿和球团矿中添加普通铁精矿粉,白云石粉或某些酸性熔剂均有利于矿相结构的改善,抑制炉料在高炉上部的低温还原粉化。     

钒钛磁铁矿钠化浸钒球团回转窑直接还原的研究

攀枝花钒钛磁铁矿钠化浸钒球团在还原过程中有着特殊的膨胀、破损规律。实验室研究表明,在回转窑直接还原过程中可以采用予还原—深度还原方案得以解决,并确定了合适工艺参数。在半工业试验中证明,按此方案可以获得优质金属化球团,基本上解决了球团粉化,实现了较长期的稳定运行,技术指标较好。 本文还从理论上分析了球团还原粉化、球团还原、脱硫机理以及窑衬粘结的原因等,提出了相应的改善和予防措施。     

钒钛磁铁矿含碳球团还原的影响因素

通过单因素实验考察了还原温度、还原时间及碳氧摩尔比(n_C/n_O)对钒钛磁铁矿含碳球团还原的影响,结合扫描电镜照片解释了钒钛磁铁矿的还原机理.实验结果表明,适当升高还原温度、延长还原时间及增加碳氧摩尔比均可以促进钒钛磁铁矿的还原,并且金属化率随还原温度的升高先急剧升高而后趋于平缓,随着还原时间的延长及碳氧摩尔比的增加而先升高后降低,而残碳量随着反应的进行不断降低.当还原温度为1350℃,还原时间为30 min,碳氧摩尔比为1.2时,球团的金属化率达到最大值.通过扫描电镜照片可以看出,球团在还原过程中形成了铁连晶,并且在不同的还原条件下铁连晶的大小及形态不同.     

钒钛磁铁矿含碳球团的还原机制

 以转底炉工艺为基础,对不同配碳比、不同焙烧温度、不同焙烧时间条件下的金属化球团宏观形貌和内部组织结构进行分析研究。结果表明：随着还原温度的升高,Ti在球团中由集中分布到均匀分布再到集中分布,与Fe逐渐分离,而Ti与Mg的分布状态几乎相同,且V的赋存形态几乎与Ti一致。通过扫描电镜观察及分析得知,随着还原温度的升高,球团孔隙度降低,这在一定程度上影响了还原反应的继续进行。还原时间为20~40min时,Fe与Ti、V基本能够分开,Mg与Ti则基本互溶在一起,走向一致。无论在何种配碳比的条件下,球团中均出现了金属铁和(Fe,Mg)Ti2O5,而黑钛石的存在限制了金属化率的进一步升高,且当配碳比增加到1.3时,球团中出现了新相TiC0.2N0.8。     

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。     

钒钛磁铁矿碳热钠化还原工艺

 为了降低钒钛磁铁矿的还原和熔分温度,提高钛与钒的回收率,采取碳热钠化还原法处理钒钛磁铁矿,研究了钠化剂对钒钛磁铁矿还原以及熔分后钛、钒分布的影响。结果表明,钠化剂能显著改善钒钛磁铁矿的还原性以及磁选和熔分效果,钠化比为1.2时,1 100 ℃还原60 min即可达到90%以上的金属化率,磁选后铁的收得率达到92%以上,铁品位接近80%。1 450 ℃以上的温度熔分后,铁的收得率高于95%,钒在铁水中的分配比为91%,熔分渣水洗后[w(TiO2)]达到56%。     

太和钒钛磁铁精矿钠化氧化球团还原膨胀的研究

本文对太和钒钛磁铁精矿加钠和不加钠焙烧球团的还原膨胀进行了研究。两类球团的主要物相组成均为赤铁矿和铁板钛矿。低温还原过程中,球团的膨胀主要发生于赤铁矿向磁铁矿的还原阶段。通过测试发现,还原球团中磁铁矿的微区应力随赤铁矿钛固溶量的增加而增大。由于钠盐的作用,钠球赤铁矿的钛固溶量较同温度焙烧的白球的要高1％,因此钠球还原球团的微区应力较大。俄歇谱分析表明,钠球中,元素Na、V、Si在晶界偏析,这造成球团晶间强度的大大降低。由于强度的降低和微区应力的增大,钠球在低温还原时,结构严重破坏,产生异常的还原膨胀。     

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。     

钒钛磁铁矿含碳球团直接还原研究

以转底炉工艺为基础,在实验室模拟条件下,进行了钒钛磁铁矿含碳球团直接还原高温焙烧试验。通过XRD分析,讨论了配碳量(wC/wO)、还原温度、还原时间对球团金属化率和残碳量的影响。结果表明:随着还原温度的升高金属化率不断升高,而残碳量不断降低;在1 350℃之前,随着温度的升高,金属化率迅速升高,然后趋于平缓;当还原温度为1 350℃时,金属化率可达90%以上,随着还原时间的增加,球团的金属化率呈现先升高后降低的趋势,残碳量逐渐降低,还原时间为30 min时,球团的金属化率达到最大(91.37%);随着配碳量(wC/wO)的增加,球团还原速率加快,球团还原充分,球团的金属化率升高,当wC/wO为1.3时达到最大(94.28%)。     

钒钛磁铁矿制取钠化球团试验取得初步成果

北京矿冶研究院、北京钢铁研究院、承德钢铁厂、首都钢铁公司、东北工学院、北京有色研究院、长沙矿山没计院、重庆钢铁设计院、北京钢铁设计院等九个单位共同协作,从去年十月份开始至今年四月份止,在北京地区进行了钒钛磁铁精矿钠化法的全流程扩大性试验,并取得了初步成果。该新流程的重要特点在于铁精矿内的铁、钒、钛三元素都能获得高的回收率。“钠化球团”是该流程的第一道工序。其作用在于配有钠盐的球团在高温焙烧过程     

钒钛磁铁矿钠化氧化提钒的研究

本工作对钒钛磁铁矿钠化球团进行了氧化焙烧试验,着重对硫酸钠和五氧化二钒相互作用进行了热力学研究。通过研究,得到了硫酸钠和五氧化二钒相互作用时不同产物和温度之间关系;同时指出,在反应中V_2O_5不是起催化作用,而是直接参加了反应。通过研究,还找到了球团在焙烧时铁氧化、钒转化和硫酸钠反应之间的关系,为钒钛磁铁矿提钒制定合理的工艺制度,提供了新的试验依据。     

钒钛烧结矿低温还原粉化性能预测

为了改善钒钛烧结矿的低温还原粉化性能,以承德地区的钒钛粉为主料,采用烧结杯实验方法,研究了配碳量、碱度、w(MgO)和澳大利亚FMG矿粉配比对钒钛烧结矿低温还原粉化性能的影响,建立了配碳量、碱度、w(MgO)以及FMG矿粉配比与低温还原粉化性能指标间的回归模型。结果表明:w(MgO)、配碳量、澳大利亚FMG矿粉配比每增加0.1%,低温还原粉化指数分别提高3.41%、1.76%、0.078%;碱度每增加0.1,低温还原粉化指数提高1.63%,模型误差为3%。随着配碳量、碱度、w(MgO)以及FMG矿粉配比的增加,低温还原粉化性能改善,模型结果为钒钛矿烧结工艺参数优化提供理论指导。     

钒钛磁铁矿含碳球团直接还原试验研究

基于转底炉直接还原工艺,通过正交试验,研究了配碳量、还原温度、还原时间对钒钛磁铁矿含碳球团金属化率的影响,并对其影响规律进行了分析。结果表明:配碳量是影响金属化率最重要的因素,还原时间次之,还原温度的影响不显著。在配碳量为1.0、还原温度为1 350℃、还原时间25 min的工艺条件下,金属化率最高为94.59%。     

钒钛磁铁矿纳化球团磁铁矿化焙烧过程的研究

炼铁习惯上将铁精矿球团进行氧化焙烧。本文研究说明,钒钛磁铁矿钠化球团磁铁矿化焙烧能彻底解决钠化球团灾难性膨胀问题,解决了钒钛磁铁矿钠化球团磁铁矿化焙烧的条件,特别是脱硫问题。实验室研究表明,当用CO/CO_2=1/99～8/92混合气体使钠化球团磁铁矿化焙烧时,球团中硫顺利脱除到0.01～0.03％,脱硫率达96～99％,在φ350×6200mm回转窑扩大试验的结果,完全证实了实验室的研究结果,破除了磁铁矿化焙烧不能脱硫的观点。     

铁精矿氧化球团在赤铁矿—磁铁矿还原阶段的膨胀和粉化

赤铁矿属于六方晶系,a轴、c轴长度不等,存在着各向异性的特点。因此在赤铁矿→磁铁矿的还原阶段,其还原速度和还原膨胀存在着各向异性。特别是赤铁矿中固溶有其它元素时会造成赤铁矿晶胞发生畸变,内应力增大,各向异性增大。在还原时a、c方向的还原速度和膨胀速度的各向异性增大,因而导致了球团矿的膨胀和粉化。     

钒钛磁铁矿的低温还原冶炼新技术

针对钒钛磁铁矿的特殊性能,开发了钒钛磁铁矿低温还原冶炼新技术。新技术降低了反应温度,同时取消了后续的电炉熔炼工艺,是一种资源与能源高效利用的新方法。新技术具有能耗低、冶炼方法灵活、环境友好、固定投资少、生产成本低等特点。     

钒钛磁铁矿氧化球团固结性能强化研究

随着高炉炼铁过程中球团矿配比的提高,高炉对球团矿抗压强度的要求也越来越高。本文针对钒钛磁铁矿氧化球团抗压强度差等问题,通过实验室管炉焙烧试验查明钒钛磁铁矿氧化固结所需的工艺条件,进而在工业生产中开展强化球团固结性能的探索。研究结果表明,通过加强原料稳定控制、加强生球参数及质量控制、优化热工制度和氧化气氛等措施可强化钒钛磁铁矿氧化球团的固结性能,制备的氧化球团抗压强度达到2 028 N/P。     

太和钒钛磁铁矿钠化氧化提钒的研究

首先,对钠化氧化提钒的热力学进行了计算和分析,然后采用热重天平、差热分析、光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜等手段,对钒钛磁铁矿球团的氧化过程、钒转化反应和物相的变化进行了实验研究。通过研究,找到了球团焙烧时铁氧化、钒转化和硫酸钠反应三者之间的关系;同时指出了硫酸钠和五氧化二钒相互作用时,V_2O_5不是起催化作用,而是直     

钒钛磁铁矿金属化球团还原熔分试验研究

在实验室条件下对钒钛磁铁矿金属化球团的熔分进行了研究,利用Factsage软件计算了不同碱度配比下的三元渣相图,并考察了熔分温度、熔分时间、球团碱度对熔分效果、铁回收率和最大粒铁质量的影响。结果表明,适当的升高熔分温度可以有效提高铁回收率和渣铁分离效果;随球团碱度的增加,铁回收率呈现先升高后降低的趋势;熔分时间超过40 min后,铁回收率出现了略微的降低。当熔分温度为1 550℃,球团碱度为1.0,熔分时间为40 min时,铁回收率达到了93.17%,最大粒铁质量达到了24.16 g,渣铁分离效果良好。