一、配加锈化球烧结试验研究(论文文献综述)
李昊堃[1](2020)在《太钢高碱度碱性球团矿制备及应用技术基础研究》文中进行了进一步梳理碱性球团矿具有生产过程污染物排放量、固体燃料消耗量和返料量低于烧结矿,且其高温冶金性能优于酸性球团矿,高炉配用后有利于高炉实现低渣比、低燃料比及低污染物排放冶炼等多方面优点。国外企业生产碱性球团矿一般采用带式焙烧机工艺(使用气体燃料),但我国由于能源结构以煤为主,国内球团矿生产企业(特别是独立运行的球团矿生产企业)主要采用以煤为燃料的链篦机-回转窑工艺。因此,需要从冶金物理化学的基本原理出发,结合必要的实验室研究和工业化试验,针对链篦机-回转窑碱性球团矿生产及高炉碱性球团矿应用过程中涉及的环节开展系统的基础研究工作。本文结合太钢未来在自有铁矿资源利用及高炉炉料结构优化方面的发展规划,基于太钢自产铁矿粉的原料特性,围绕链篦机-回转窑法碱性球团生产和高炉碱性球团应用,通过理论分析、模型计算、实验模拟及工业试验,系统研究了碱性球团焙烧特性和还原膨胀微观机制、链篦机-回转窑法生产碱性球团的适宜热工制度、高比例碱性球团高炉炉料结构对高炉冶炼过程影响的热力学机理。为全面推广链篦机-回转窑法碱性球团生产,以及高炉碱性球团矿应用提供理论基础和技术支撑。基于分子理论建立的球团矿焙烧过程热力学模型,系统研究了碱度对球团矿焙烧过程中形成复杂分子及其含量的影响。并在实验室条件下,以太钢自产铁精矿作为原料,制备了不同碱度的球团矿,应用XRD、SEM、EDS、Image-Pro Plus等研究手段,检测了不同碱度球团矿中复杂分子及其含量,验证了热力学模型计算结果的准确性。基于分子理论建立的热力学模型,为研究球团矿的焙烧过程提供了一种新的可靠研究手段,可以方便的预测出原料成分及焙烧温度变化对于球团矿焙烧过程的影响。利用建立的球团矿焙烧热力学模型结合必要的实验研究,系统研究了碱度对于球团矿焙烧固结机理的影响。研究结果表明,对于酸性球团矿而言,其固结机理为赤铁矿晶体再结晶并形成连晶结构;对于碱性球团矿而言,其固结机理为铁酸钙、含钙硅酸盐等低熔点化合物取代Fe2O3微晶连接成为赤铁矿晶体间的粘结相,并且球团矿的碱度不同粘结相的种类不同。当球团矿碱度小于1.0时,粘结相以钙铁橄榄石为主;当球团矿碱度大于1.0时,粘结相中的复合型针状铁酸钙含量增加,铁酸钙取代钙铁橄榄石成为碱性球团的主要粘结相。在碱性球团矿固结机理研究的基础上,进一步研究了碱度对球团矿还原膨胀行为的影响。研究结果表明,碱度小于1.0的球团矿,其还原过程中产生膨胀裂纹的主要原因为,钙铁橄榄石包裹的Fe2O3颗粒与独立的Fe2O3颗粒在还原速度上存在差异,使得球团矿内部产生应力集中,导致晶体结构发生破裂;碱度大于1.0的球团矿,由于球团矿的主要固结相转变为还原速度快的铁酸钙,在还原过程中其熔点较低,形成液相收缩后形成孔洞,减小了球团内因体积膨胀产生的应力集中。因此,碱度大于1.0的碱性球团矿在高炉内还原过程的体积膨胀率显着降低。通过实验室造球、焙烧试验,链篦机-回转窑模拟(扩大)试验及现场工业试验,研究了利用太钢自产精矿粉制备碱性球团矿的适宜预热焙烧制度。研究结果表明,鼓风干燥段风温230℃;抽风干燥段风温420℃;预热Ⅱ段风温1160-1180℃;回转窑窑头温度1165-1175℃。在以上工艺条件下生产的碱性球团矿指标:TFe含量62.3%,CaO/SiO2≥1.0,抗压强度≥3500N/个球,还原膨胀率≤15%。可以满足太钢大型高炉对入炉原料使用要求。基于最小自由能原理建立的气-固相热力学计算模型,系统研究了碱性球团矿比例对高炉块状带间接还原过程的影响规律。结果表明,随碱性球团矿比例的增加,炉料在高炉上部块状带的还原度呈下降趋势。其主要原因为随球团矿比例的增加,高炉炉料结构中的铁氧化物组成发生了变化,导致高炉块状带气固相还原反应的反应条件及平衡组成均发生了变化,使得综合炉料还原度下降。基于离子-分子共存理论,建立的高炉渣铁脱硅反应硅元素分配比热力学模型。研究了渣系中各组元的成分变化及对硅分配系数的影响,并定量地计算出渣中各复杂分子及各组元对脱硅的贡献。研究结果表明,高炉渣系中对硅元素分配比影响较大的复杂分子有CaO·SiO2、2CaO·SiO2、CaO·MgO·2SiO2三种,简单分子有CaO、MgO两种。由于碱性球团矿中的CaO含量要远高于酸性球团矿,因此,当高炉配用碱性球团矿有利于脱硅反应的进行。
代林晴[2](2019)在《微波场中碳热还原含铁原料基础及小规模试验研究》文中认为近年,全球都致力于减少温室气体排放和降低能源消耗,这引起了钢铁从业者在科学和工业上对直接还原铁技术研究的热潮。直接还原铁是通过从固态含铁原料中去除氧而产生的。基于我国煤炭资源丰富、天然气资源短缺的特点,煤基直接还原技术是发展方向。利用微波加热设备投资少、占地小、易于安装、控制和移动的特点,将微波加热技术应用到直接还原铁技术,能实现移动工厂的生产方式,在减排降耗的同时,也为快速占领、小规模开采资源,缩减运输成本带来便利。本文以铁精矿和氧化铁皮混合料作为含铁原料,无烟煤作为还原剂,采用微波加热,开展了碳热还原含铁原料的基础研究和小规模试验研究。本文的主要研究内容如下:1.研究了铁精矿、氧化铁皮、无烟煤在微波场中的升温特性和介电特性,获得微波场中物料升温速率变化情况及随着温度的升高,氧化铁皮、无烟煤配比对介电特性影响的规律;随着温度的升高,微波在料层中穿透深度的变化趋势总体是降低的,微波穿透混合料层深度范围为2.15cm75.99cm,为微波还原小规模试验设备的设计提供了依据。2.开展了微波加热还原含碳铁原料过程研究,铁氧化物的还原仍然遵循Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe的还原顺序,且物料的主要还原反应在750℃900℃这个温度范围;通过动力学研究得到常规加热温度在800℃950℃,反应分数为6.94%24.73%,反应表观活化能为155.66kJ/mol,而微波加热温度在600℃750℃时反应分数已达33.61%45.22%,反应表观活化能为58.33kJ/mol,与常规加热的表观活化能相比显着降低,所以微波加热能加快反应速率,降低反应表观活化能。3.系统开展了微波场中碳热还原铁原料工艺研究,得到还原温度、还原时间、煤粉配比、氧化铁皮配比和脱硫剂配比对还原产物品位和金属化率影响规律,当铁精矿∶氧化铁皮=40∶60,煤粉配比22%的混合料在还原温度1100℃,还原时间60min条件下能得到铁品位为78.36%,金属化率为96.65%的产物,为小规模试验研究提供了重要的工艺参数。4.对微波场中碳热还原铁原料的小规模试验设备主要组成部分进行了分析和设计,加工了一套小规模试验设备,该设备的特点在于微波源分别分布在腔体上侧和下侧,还原前段微波从腔体下侧加热,还原后段微波从腔体上侧加热。5.系统开展了微波加热获得直接还原铁的小规模试验。首先通过静态小规模试验,掌握物料在设备腔体内的升温情况,获得适宜的料层高度、还原时间、还原剂用量;然后通过动态小规模试验,在铁精矿∶氧化铁皮=40∶60,煤粉配比25%,还原温度1100℃,料层高度为40mm,同时加热还原6盘混合料的试验条件下,得到铁品位为91.40%,金属化率为92.76%的直接还原铁,还原工艺周期为375min,还原工艺时间缩短了91.1%,微波能热效率为75.39%。此外制定了合理的微波还原操作制度,为微波加热生产直接还原铁的进一步工业化提供了重要参考。
吴喜[3](2019)在《钒钛磁铁矿煤基一步直接还原—熔分研究》文中认为钒钛磁铁矿作为铁、钒、钛等元素的重要来源,具有很高的综合利用价值。现阶段主流提钒工艺如高炉法和直接还原法存在流程长、资源利用率低、对环境不友好等诸多问题,因此限制了钒钛磁铁矿冶炼的发展。针对该现状,中国科学院过程工程研究所齐涛研究员团队提出钒钛磁铁矿煤基一步直接还原熔分工艺,通过该工艺实现了钒、钛及铁元素的有效分离及综合利用。在充分调研了有关钒钛磁铁矿冶炼提钒文献的基础上,本文以某地区钒钛磁铁矿为原料、NaOH为添加剂、无烟煤为还原剂,进行钒钛磁铁矿煤基一步直接还原熔分工艺的研究,通过该工艺得到熔分后的含钒生铁和富钒钛渣,含钒生铁可用于进一步炼钢,而富钒钛渣用于水浸实验研究,取得了如下结论:(1)利用HSC Chemistry软件计算分析了钒钛磁铁矿在此工艺过程中的各种化学反应,可知在本文研究的温度范围内,铁氧化物的还原反应及钒氧化物的氧化钠化反应均可自发进行;可溶性的钒酸钠在高温下稳定,但是钙镁钒酸盐易被还原,这为还原熔分及浸出提钒过程提供了理论依据。(2)研究了钒钛磁铁矿煤基一步直接还原熔分工艺的最佳工艺参数,发现在空气气氛、添加剂为原料质量50%的氢氧化钠、还原时间为4h、还原温度为1300℃、mol(C/Fe)=2.6的最优条件下,可得到V2O5、TiO2的含量分别为1.34%、7.70%的富钒钛渣;金属铁为含Fe 95.53%、V 0.47%、Ti 0.003%、S 0.046%、P 0.015%的优质含钒生铁,比较好地实现了钒、钛与铁元素的有效分离。(3)通过实验研究发现,适当地升高温度、延长时间、增加还原剂及添加剂用量均可促进渣铁的熔分、钒氧化钠化以及钛的钠化过程。还原渣中主要的物相有CaTiO3、NaAlSiO4、Na6Al4Si4O17等,而钒、钛元素主要赋存于这些物相中。(4)研究了富钒钛渣的水浸最佳工艺参数,在钒钛渣粒度为5μm左右、浸出温度为90℃、浸出时间为60min、液固比为2:1、搅拌速度为300r·min-1的最优条件下做水浸实验,得到V、Na、Ti元素浸出率为83.36%、70.05%、1.07%的浸出效果,钛元素几乎不被浸出。实现了钒的有效浸出,并与钛的分离。
张媛媛[4](2019)在《直接还原高磷铁矿铁磷分离工艺基础研究》文中进行了进一步梳理我国高磷铁矿资源丰富,由于其较高的磷含量及复杂的矿相结构,不能被开发利用。本文围绕高磷铁矿煤基直接还原-快速熔分工艺进行了基础研究,为实现高磷铁矿的高效利用提供理论依据。首先,通过原矿埋碳实验对高磷铁矿碳热还原过程中鲕状结构变化及矿物反应进行原位观察,揭示了鲕状结构变化与矿物反应的关系。发现氟磷灰石在还原的同时,还以扩散方式进入铁氧化物中,嵌布紧密,很难通过机械方法进行分离。然后,通过纯物质模拟高磷铁矿成分研究高磷铁矿在还原过程中的矿物演变和元素迁移规律。结果表明:在碳热还原过程中,高磷铁矿首先发生铁氧化物还原反应,随后Fe-Si-A1脉石相形成,氟磷灰石开始发生分解反应形成 Ca3(PO4)2 和 CaF2,Ca3(PO4)2 迅速与 Fe-Si-Al 脉石相反应,形成 CaAl2Si2O8和P2,CaF2会与Si02反应生成SiF4气体;还原生成的金属铁中磷元素主要分布在低温莱氏体中,铁素体和渗碳体中分布较少,磷与碳元素有相同的分布,铁相吸磷与渗碳过程紧密联系,磷元素主要被液态铁吸收,随着渗碳进行,金属铁熔点降低,促进铁相吸磷。因此,碳热还原过程中可以通过降低温度、减少还原剂等方法抑制铁相吸磷。第三,对高磷铁矿中含磷矿物氟磷灰石的碳热还原机理进行了详细研究。通过热力学分析发现:在只有碳和氟磷灰石情况下,氟磷灰石难以还原,吉布斯自由能计算可知还原温度高于1400℃;添加Al2O3或SiO2,促进氟磷灰石的脱磷并且产生含磷气体,二氧化硅的促进作用比氧化铝强,特别是当Al2O3或SiO2足够时,促进氟磷灰石脱氟,生成更容易还原的磷酸三钙,进一步降低氟磷灰石的发生还原脱磷温度;当Fe203存在时,生成Fe3P,Fe3P的生成与氟磷灰石的还原相互促进,阻碍铁和磷分离;当C过量时,生成含磷气体主要是P2,当C不足时,含磷气体主要是PO。此外,根据热力学分析结果,通过纯物质实验考察了 Al2O3、SiO2、Fe2O3和碳含量对还原过程中磷的气化的影响,并系统地总结了氟磷灰石还原过程得到完整的还原路线图。第四,采用纯物质模拟高磷铁矿的方法研究了碳热还原过程中磷的分配规律。结果表明:在1100℃还原时,气相中的磷所占百分比大于铁相中磷所占百分比,而还原温度为1200℃时,与之相反;是否有液态铁存在才是控制铁相吸磷的关键因素,因此,为实现铁和磷分离,还原过程应尽量避免液相铁生成;还原温度为1100℃,C/O=1.0较合适,此时气相脱除的磷较多而金属铁中磷含量较低,有利于高磷铁矿的脱磷。最后,根据上述理论研究结果,优化高磷铁矿还原熔分工艺条件,最终确定的工艺参数为碱度1.6、还原温度1100℃、还原时间25 min、C/O为1.0、添加剂CaF2和Na2CO3质量分数为5%,所得预还原球团金属化率95.31%,铁收得率94.28%,珠铁中磷含量0.098%,脱磷率94.34%,可满足后续炼钢的要求。
阳诚平,周晓军,钟洋[5](2018)在《程潮球团配加毛粉的生产试验》文中研究指明采用程潮自产磁铁精矿、毛里塔尼亚铁精矿(简称毛粉)开展了球团配矿试验,考查了毛粉配比对生球、预热球及成品球质量的影响,观察了不同毛粉配比下热工参数的变化情况。试验结果表明,配加毛粉能改善生球质量,毛粉配比控制在15%以内,热工参数稳定,成品球质量满足炼铁需要。
柳浩[6](2018)在《B2O3对高炉钒钛炉料造块成矿机理影响研究》文中研究说明当前,我国钒钛磁铁矿利用工艺以高炉-转炉法为主导,其中高炉炉料以钒钛烧结矿和钒钛球团矿为主。钒钛磁铁精矿以二氧化钛高、三氧化二铝高、氧化镁高、粒度粗、熔点高等着称,这些特点严重制约着其在造块过程中的成矿行为和冶金性能。近年来,硼泥、硼铁精矿、硼酸等在钒钛磁铁精矿造块中的成功应用成为改善其成矿和冶金性能的有力措施。然而,含B2O3添加剂对于钒钛磁铁精矿造块过程的强化作用机理尚不明确,成矿强化过程需要更深入的认识。基于此,本论文围绕B2O3对高炉钒钛炉料在烧结、球团造块过程中的成矿机理开展工作,通过系统性研究,揭示B2O3在钒钛磁铁矿造块过程中的强化作用机制,明确钒钛磁铁矿粉烧结矿、球团矿微观结构变化规律及物相分布特征,阐明B2O3对高炉钒钛炉料冶金性能的影响本质。论文借助热力学计算软件FactSage,分析了B2O3的添加对钒钛炉料烧结和球团造块过后中的成矿反应、平衡物相、液相量等的影响;采用微型烧结技术,开展了B2O3对钒钛铁矿粉高温烧结基础特性影响的实验研究,主要包括同化性、液相生成能力、流动性、粘结相强度、断裂韧性和微观形貌等;在热力学理论分析和高温基础特性研究的基础上,开展了85.00kg级烧结杯实验、圆盘造球和钒钛球团焙烧等实验。通过上述研究内容的开展,主要得到如下结论:(1)钒钛磁铁精矿造块过程配加B2O3后,B2O3与CaO和SiO2发生反应能够抑制2CaO·SiO2的生成。配加B2O3后,钒钛炉料造块过程中的液相初始生成温度降低、液相生成量增多,钙钛矿类物相的含量明显降低。当B2O3的配比达到5.00%时,钒钛烧结和球团平衡物相为分别为橄榄石类、钛镁尖晶石类和橄榄石类、钛镁尖晶石类、刚玉石类、斜辉石类。(2)B2O3的配加有利于提高钒钛铁矿粉的同化性。随着B2O3加入量的逐渐增加,钒钛铁矿粉压块试样的熔化温度明显降低。钒钛铁矿粉的流动性指数随B2O3的加入量增加而增大。B2O3的加入在一定范围内有助于提高烧结试样的粘结相强度,当过量时,粘结相强度降低。B2O3的加入对于烧结试样的断裂韧性并无明显作用。B2O3的加入有利于磁铁矿及铁酸钙生成量的增加,抑制了硅酸钙、钙钛矿及赤铁矿的生成。(3)85.00kg级烧结杯试验表明:B2O3配加量对烧结矿机械强度的影响呈现先上升后下降的趋势,极值点为3.0%,转鼓强度为58.00%;配加B2O3后钒钛烧结矿的低温还原粉化得到明显改善,但配加比例超过1.00%以后,改善幅度有限;B2O3可以改善钒钛烧结矿的还原度,但配加比例不宜超过1.00%,超过后还原性迅速恶化;配加B2O3后钒钛烧结矿的软化开始温度、软化终了温度呈下降趋势,且软熔区间明显增大;配加B2O3后钒钛烧结矿的微观结构由大面积的板状结构逐渐变为面积较小的颗粒状、点状结构,分布均匀,总体气孔率变小但气孔孔径变大,裂纹裂隙减少。(4)在全钒钛铁精粉造球过程中,B2O3的加入不利于生球的落下强度提高,但是随着B2O3配加量的增加,成品球的抗压强度以及显微组织断裂韧性得到了一定程度的改善。在本实验的条件下,最佳的添加量为1.40%1.60%之间。随着B2O3的配加比例升高,钒钛球团矿的还原度呈现相应的增长趋势。B2O3的配加有利于在球团焙烧过程中产生一定量的高温液相,增加球团内部的密实性,可降低还原粉化。B2O3的配加可以改善钒钛球团矿的还原膨胀性能,但是随着B2O3配比的不断增加,软化区间也会相应的增大。综上所述,本文系统性揭示了B2O3对高炉钒钛炉料造块成矿机理影响规律,为进一步改善我国钒钛磁铁矿利用率,提高钒钛炉料产质量探索了新途径。
洪陆阔[7](2018)在《钒钛磁铁矿钠碱低温冶炼基础研究》文中进行了进一步梳理钒钛磁铁精矿是我国钛资源的重要来源,大部分钒钛磁铁精矿通过高炉或非高炉冶炼回收含钒铁水,钛资源无法得到有效的利用。近年来,关于钛资源利用问题的研究主要集中在钠化工艺处理含钛炉渣,但其中还存在钛资源利用工序长、能耗高、产品质量不稳定等问题。本文针对钠化处理含钛炉渣工艺面临的主要问题,提出了以碱法处理钒钛磁铁精矿-水浸回收钛资源的技术路线,通过加入碱熔剂达到使钒钛磁铁矿中钛、硅、铝的氧化物钠化生成相应钠酸盐而进入渣相的目的,采取火法与湿法相结合的工艺处理钒钛磁铁精矿,即火法阶段利用碱熔处理钒钛磁铁精矿完成渣铁分离,得到含钒铁水和钠化钛渣,为湿法分离钠化钛渣最终得到高品质富钛渣提供合格的原料。用钠碱法处理钒钛磁铁精矿实现低温还原熔分,为钛资源的高效绿色利用提供了有效途径。本文以NaOH为碱熔剂处理钒钛磁铁矿,通过对钒钛磁铁矿的碳热还原、配加CaO下球团的熔分、高Na/Si下球团的熔分分别进行了热力学分析和实验研究。利用化学分析法、XRD等检测手段对金属化球团、熔分钛渣的物相组成等进行了研究,研究结果表明:(1)添加NaOH的钒钛磁铁矿含碳球团可以在更低的直接还原温度下达到较高的金属化率,当Na/Si=5.0、预还原温度为1150℃、C/O=1.4、预还原时间为30min时,球团金属化率就达到了93.17%。通过XRD检测结果可知,金属化球团内已形成钛、硅、铝相应的钠酸盐。(2)NaOH可以比CaO在更低的温度下使钒钛磁铁矿金属化球团实现熔分,当熔分温度为1350℃、Na/Si=5.0、熔分时间为40min时,金属化球团就成功实现了良好的渣铁分离,当熔分温度为1380℃时,铁收得率达到了93.15%;以CaO处理钒钛磁铁矿时,当熔分温度为1450℃、R=1.0、熔分时间为40min时,仍未实现良好的渣铁分离,熔分温度为1550℃时,铁收得率才达到93.1%。由此可以看出,NaOH可以有效的降低钒钛磁铁矿的还原熔分难度,在较低温度下实现熔分,促进渣铁分离。(3)通过对熔分渣的XRD检测分析可以看出,以CaO处理钒钛磁铁矿金属化球团所得熔分钛渣中形成了大量的CaTiO3等高熔点化合物,不利于含钛炉渣中钛资源的回收利用;以NaOH处理钒钛磁铁矿金属化球团所得熔分渣中钛、硅、铝大多以钠酸盐形式存在,这不但有利于快速实现渣铁分离,所得熔分钛渣满足湿法分离钛渣制备富钛料的工艺要求。(4)通过对碱熔法处理钒钛磁铁矿的热力学分析及实验研究,确定了具体的工艺参数,Na/Si=5.0,C/O=1.4的钒钛磁铁矿含碳球团先经1150℃,30min预还原阶段,在经1380℃,40min熔分阶段实现渣铁分离,得到钠化钛渣,其中粒铁收得率达到了95.76%,钒收得率为75.1%,熔分钛渣符合湿法制备富钛原料的工艺要求。这充分说明碱熔法处理钒钛磁铁矿可以实现在较低温度下钒钛磁铁矿的综合利用。
程功金[8](2018)在《有价组元对高炉用高铬型钒钛磁铁矿球团冶金性能的影响》文中提出钒、钛和铬是重要的战略金属资源,在高铬型钒钛磁铁矿中赋存量较大。高铬型钒钛磁铁矿储量丰富,综合利用价值高,该矿的综合研究利用对国民经济和国家安全具有重要意义。本文以高铬型钒钛磁铁矿为基础原料,在制备出合格的高铬型钒钛磁铁矿球团的基础上,研究了球团的抗压强度、还原膨胀和还原性、还原表观动力学以及软熔滴落特性和机理等方面的内容,考察了 TiO2、Cr2O3、B2O3和CaO等有价组元对高炉用球团冶金性能的影响,结论如下:(1)随TiO2和Cr2O3含量的增加,高铬型钒钛球团矿的抗压强度均显着逐渐降低;对高铬型钒钛磁铁矿和钛精矿的磨矿操作有利于高铬型钒钛球团矿抗压强度的显着提高。随B23含量的增加,高铬型钒钛球团矿的抗压强度显着逐渐增加;随CaO含量的增加,高铬型钒钛球团矿抗压强度先升高后降低,CaO添加质量分数为2%时抗压强度最高。不同TiO2、Cr2O3、B2O3和CaO含量的高铬型钒钛球团矿的抗压强度和氧化焙烧过程中生成的物相、形成的球团结构、孔隙率的变化、矿相组成和结构等有密切的关系,且有各自独特的影响机制。(2)TiO2、Cr2O3、B2O3和CaO对高铬型钒钛球团矿的还原膨胀均有抑制作用,但抑制效果不一,随TiO2和Cr2O3含量的增加,高铬型钒钛球团矿的还原膨胀率正常降低,但随B2O3含量的增加,还原膨胀率迅速降低为趋于零,随CaO含量的增加,还原膨胀率整体降低,但有特殊的使得还原膨胀升高的CaO含量范围。Cr2O3含量对高铬型钒钛球团矿还原的影响显着,随Cr2O3质量分数从0.28%升高到8.22%时,还原程度先略微增加后逐渐降低。(3)研究高铬型钒钛球团矿模拟高炉块状带400~110℃的非等温还原动力学发现:还原温度和气氛对高铬型钒钛磁铁矿球团还原速率的影响显着,并且还原过程以900℃为节点分为两个不同阶段;该矿球团还原反应级数符合一级几何收敛,根据Coats-Redfern近似式法求得还原过程中的表观活化能为42.6kJ/mol,并得出界面化学反应和气体通过产物层的内扩散为非等温还原过程的主要控制环节。研究高铬型钒钛球团矿600~900℃的等温还原动力学发现:CO-CO2-N2气氛条件下,120min内,还原过程由气体通过产物层的扩散和界面化学反应混合控制,具体为:还原初始阶段,控制环节主要为界面化学反应,120min内随着还原的进行,控制环节逐渐转为界面化学反应和气体通过产物层的扩散混合控制;而120min后,控制环节无规律。CO-N2气氛条件下,反应速率由界面化学反应和气体通过产物层的内扩散混合控制,具体为:初始阶段,控制环节主要为界面化学反应,随着还原的进行,且还原率小于30%时,速率控制环节逐渐转变为界面化学反应和气体通过产物层的扩散混合控制,当还原率大于35%时,速率控制环节主要为气体通过产物层的扩散,当还原率达到60%时,由于浮氏体铁到金属铁的还原阻滞,界面化学反应控制环节反而在一定程度上增强。(4)随TiO2质量分数在2.47%~12.14%范围内变化时,高铬型钒钛球团矿的软化开始温度和软化终了温度逐渐升高,软化区间逐渐变窄,熔化开始温度和滴落温度逐渐升高,熔滴区间逐渐变宽,透气性显着恶化。在渣铁滴落、分离过程中,Cr和V迁移到铁中的量明显高于迁移到渣中的量,但Ti迁移到渣中的量明显高于迁移到铁中的量。随TiO2含量的增加,Ti(C,N)生成量逐渐增多且以规则的固体颗粒附着在焦炭的表面。随Cr2O3质量分数从0.28%增加到8.22%时,软化开始温度和软化终了温度逐渐升高,软化区间整体变宽,熔化开始温度整体升高,滴落温度逐渐升高,熔滴区间迅速变宽到较高值230℃以上,透气性显着恶化,熔滴性能指标显着恶化,滴落难度加剧,这与铬的复合碳化物和碳化物生成相一致,也与未滴落物和滴落铁的微观形貌和微区成分相一致。随B2O3添加质量分数在0%~4.5%变化时,软化开始温度显着升高,软化区间显着变宽;熔化开始温度先降低后升高,滴落温度升高,熔滴区间先升高后迅速降低;透气性逐渐得到改善。随B2O3的加入,除软化阶段的指标外,其他熔炼指标均得到了改善和优化,且Ti(C,N)的生成受到了很大程度的抑制,在软熔滴落过程中渣铁分离效果尤为优异。硼很容易迁移到渣中,渣中硼氧化物的增多降低了钛氧化物迁移到渣中的比例。随CaO含量的增加,软化开始温度和软化温度整体上逐渐升高,软化区间先升高后降低。熔化开始温度和滴落温度整体上逐渐升高,熔滴区间逐渐增大,但透气性呈逐渐改善的趋势。尽管CaO添加质量分数为2%时,高铬型钒钛球团矿的抗压强度最高,但是为了炉料透气性、渣铁形成和分离效果的改善,有必要提高CaO的添加量。在渣铁的形成和分离过程中,CaO对有价组元Cr、V和Ti的迁移有一定的影响。Ti(C,N)生成的抑制和CaTiO3生成的促进与相应的最大压差的降低和透气性的改善、熔滴区间的变宽和滴落难度的加剧等软熔滴落指标的变化相一致。本文的研究有效补充和完善了高铬型钒钛磁铁矿的基础研究工作和理论研究体系,推动了该类有益多金属共伴生铁矿资源开发利用的综合化和高效化。
王代军[9](2017)在《链箅机—回转窑制备全赤铁矿氧化球团的关键技术研究》文中提出随着高炉炉料结构发展及钢铁短流程兴起,氧化球团的需求量逐渐增加,但受磁铁矿资源限制,以赤铁矿为原料制备氧化球团逐步成为关注的焦点。然而,赤铁矿生产氧化球团存在预热温度和焙烧温度高、高温焙烧固结性能差、还原膨胀率高、回转窑易结圈等难点,因此,开展链箅机-回转窑制备全赤铁矿氧化球团的关键技术研究,对我国钢铁企业大量利用赤铁矿制备氧化球团具有重要的现实意义。由于磁铁矿资源日益短缺,我国少数链箅机-回转窑球团生产线开始配加赤铁矿生产氧化球团,当赤铁矿配加到一定程度,出现生球爆裂、粉末过多、抗压强度降低、回转窑结圈频繁等现象。本论文以国内首条全赤铁矿链箅机-回转窑200万吨/年球团工程为研究背景,解析赤铁矿制备氧化球团的难点及实施工程化应用,为我国赤铁矿球团生产提供成功范例和实践经验。系统研究了赤铁矿的成球性能、干燥预热性能及焙烧性能,确定了赤铁矿适宜的成球工艺参数、干燥预热参数及焙烧工艺参数,深入优化生球制备工艺、研发链箅机和回转窑关键技术。在链箅机-回转窑球团生产线,基于赤铁矿球团的入窑粉末更易软熔引起结圈及富氧焙烧的优势,首次研发与应用回转窑窑尾热筛新工艺减少结圈,以及应用富氧焙烧技术。赤铁矿链箅机-回转窑球团工程化应用表明,工艺流程达到集约化,物流运输累积时间为6.04min,固废资源实现减量化二次利用;热工制度优化表明,工序能耗由2013年的37.03kgce/t降为32.86kgce/t,粘结剂消耗量仅为10.3kg/t,抗压强度达2707N/P,工序能耗与南美带式焙烧机工序能耗相差不多,但链箅机-回转窑制备的氧化球团质量更优,总体投资比带式烙烧机低近20%。蛇纹石用量对赤铁矿氧化球团性能的影响表明,蛇纹石有助于赤铁矿生球性能、预热球团和焙烧球团抗压强度提高,以及还原膨胀率降低;氧化球团微观结构研究表明,在焙烧固结过程中MgO与Fe2O3无限固溶,促使固相扩散反应发生,从而提高氧化球团的固结强度。制备蛇纹石赤铁矿氧化球团工业试验表明,球团的原料综合成本降低35.87元/t,氧化球团的抗压强度和冶金性能得到改善;高炉配加蛇纹石氧化球团期间,铁水合格率达到99.97%,一级品率达到75.06%,铁水质量得到提高,炉渣碱度由1.14增至1.15,w(MgO)/w(Al2O3)上升至0.58.
胡鹏,饶家庭,谢洪恩,习鹏,高正伟[10](2015)在《烧结配加钙法提钒尾渣试验研究》文中提出将提钒尾渣与落地烧结返矿按1∶5的比例均匀混合后,以6%12%的比例配入混合料中进行烧结试验。结果表明:配加提钒尾渣后,烧结矿转鼓指数降低了0.59个百分点,成品率提高0.85个百分点,燃料消耗略有增加,烧结脱硫率由88.35%提高到90.22%,脱除了尾渣中的硫,具有较好的环保与社会效益。
二、配加锈化球烧结试验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、配加锈化球烧结试验研究(论文提纲范文)
(1)太钢高碱度碱性球团矿制备及应用技术基础研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 球团矿生产工艺的现状及发展趋势 |
2.1.1 球团矿的特点 |
2.1.2 国外球团矿生产工艺的发展现状 |
2.1.3 国内球团矿生产工艺的发展现状 |
2.1.4 铁矿球团工艺未来的发展趋势 |
2.2 球团矿的生产工艺及特点 |
2.2.1 球团矿竖炉生产工艺 |
2.2.2 球团矿链篦机-回转窑生产工艺 |
2.2.3 球团矿带式焙烧机生产工艺 |
2.3 球团矿的种类及特点 |
2.3.1 酸性球团矿 |
2.3.2 碱性球团矿 |
2.4 球团矿还原过程膨胀现象的研究现状 |
2.4.1 球团矿还原过程膨胀机理 |
2.4.2 碱金属、氟对球团还原膨胀性的影响 |
2.4.3 脉石组分对球团还原膨胀性的影响 |
2.4.4 含镁添加剂对球团还原膨胀性的影响 |
2.4.5 焙烧温度对球团矿还原膨胀率的影响 |
2.4.6 还原气氛对球团还原膨胀的影响 |
2.4.7 内配碳对双层球团还原膨胀率的影响 |
2.5 国内外高炉炉炉料结构中球团矿使用情况 |
2.6 课题研究意义及主要研究内容 |
3 碱性球团制备原料基础性能研究 |
3.1 铁精矿基础性能研究 |
3.2 膨润土基础性能研究 |
3.3 石灰石粉基础性能研究 |
3.4 小结 |
4 碱性球团焙烧固结机理及还原膨胀行为研究 |
4.1 球团矿焙烧过程热力学模型建立 |
4.2 不同碱度球团矿的模型计算结果及固结机理分析 |
4.3 模型计算结果的可靠性验证 |
4.3.1 不同碱度球团矿试验的制备研究 |
4.3.2 不同碱度球团矿XRD衍射法分析 |
4.3.3 不同碱度球团矿显微结构分析 |
4.3.4 不同碱度球团矿微观结构图像分析 |
4.4 不同碱度球团矿的还原过程体积膨胀机理研究 |
4.4.1 不同碱度球团还原过程的体积膨胀性能实验结果 |
4.4.2 不同碱度球团矿还原后的物相组成分析 |
4.4.3 不同碱度球团矿还原后的显微结构分析 |
4.4.4 不同碱度球团矿还原膨胀机理分析 |
4.5 小结 |
5 链篦机-回转窑法碱性球团制备技术研究 |
5.1 碱性球团矿生球制备试验 |
5.2 碱性球团生球干燥特性研究 |
5.2.1 不同碱度下的生球爆裂温度 |
5.2.2 不同碱度下的生球干燥速率 |
5.3 碱性球团预热焙烧制度研究 |
5.3.1 预热制度 |
5.3.2 焙烧制度 |
5.4 链箅机-回转窑工艺生产碱性球团矿合理工艺参数研究 |
5.4.1 碱性球团矿合理链篦机干燥预热工艺参数研究 |
5.4.2 碱性球团矿合理回转窑焙烧工艺参数研究 |
5.4.3 不同碱度球团矿对比试验研究 |
5.5 小结 |
6 太钢碱性球团矿工业生产试验研究 |
6.1 第一次链篦机—回转窑工艺生产碱性球团矿工业试验研究 |
6.1.1 工业试验条件 |
6.1.2 工业试验过程 |
6.1.3 工业试验结果及讨论 |
6.2 球团强度对还原膨胀的影响 |
6.2.1 不同抗压强度碱性球团矿的外观 |
6.2.2 不同抗压强度碱性球团矿的显微结构分析 |
6.2.3 不同抗压强度球团还原膨胀机理分析 |
6.3 球团粒度对还原膨胀的影响 |
6.3.1 不同粒度碱性球团矿的外观 |
6.3.2 不同粒度碱性球团矿的显微结构分析 |
6.3.3 不同粒度碱性球团矿还原膨胀机理分析 |
6.4 第二次链篦机—回转窑工艺生产碱性球团矿工业试验研究 |
6.4.1 控制碱性球团矿还原膨胀率的措施 |
6.4.2 工业试验条件 |
6.4.3 工业试验结果及讨论 |
6.5 小结 |
7 碱性球团矿在太钢特大型高炉炉料结构中的应用研究 |
7.1 碱性球团矿对高炉块状带间接还原过程的影响研究 |
7.1.1 高炉块状带气固相还原反应热力学模型建立 |
7.1.2 模型可靠性评价及计算结果讨论分析 |
7.2 碱性球团矿对高炉炉料熔滴性能的影响研究 |
7.2.1 炉料熔滴性能实验方案及原料条件 |
7.2.2 炉料熔滴性能实验结果及讨论 |
7.2.3 基于炉料熔滴试样的渣铁分离行为研究 |
7.3 碱性球团矿对高炉炉缸渣铁反应过程的影响研究 |
7.3.1 基于离子-分子共存理论的硅分配比预报模型建立 |
7.3.2 硅分配比预报模型可靠性评价 |
7.3.3 硅分配比预报模型计算结果与讨论 |
7.4 小结 |
8 结论 |
参考文献 |
附录A 高炉块状带气固相还原反应热力学模型计算原始数据 |
附录B 硅分配比预报模型可靠性验证计算原始数据 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)微波场中碳热还原含铁原料基础及小规模试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 “低碳经济”发展中我国钢铁生产现状 |
1.2 直接还原炼铁生产现状与工艺 |
1.2.1 直接还原炼铁法生产现状 |
1.2.2 直接还原炼铁法工艺评述 |
1.3 直接还原炼铁法发展方向 |
1.3.1 国外煤基直接还原法研究现状 |
1.3.2 国内煤基直接还原法研究现状 |
1.3.3 我国煤基直接还原铁法发展方向 |
1.4 微波加热原理及在铁矿还原中的研究 |
1.4.1 微波加热原理及特点 |
1.4.2 微波加热在铁矿还原中的研究 |
1.5 研究目的、意义及主要研究内容 |
第二章 原料性能及研究方法 |
2.1 实验原料 |
2.1.1 含铁原料 |
2.1.2 还原剂 |
2.1.3 脱硫剂 |
2.1.4 粘结剂 |
2.2 实验设备 |
2.2.1 造球设备 |
2.2.2 微波加热还原设备 |
2.3 分析及表征方法 |
2.3.1 金属化率计算 |
2.3.2 粒度分析 |
2.3.3 介电常数测试 |
2.3.4 XRD分析和SEM分析 |
第三章 微波场中原料升温特性及介电特性研究 |
3.1 微波与物质的作用 |
3.1.1 微波与物质的作用原理 |
3.1.2 微波加热能量传递 |
3.2 原料在微波场中的升温特性及介电特性 |
3.2.1 含铁原料升温特性和介电特性 |
3.2.2 无烟煤升温特性和介电特性 |
3.2.3 混合料升温特性和介电特性 |
3.3 小结 |
第四章 微波加热还原含碳铁原料过程研究 |
4.1 微波加热还原含碳铁原料过程分析 |
4.2 微波加热还原含碳铁原料动力学研究 |
4.2.1 研究方法 |
4.2.2 还原反应动力学方程 |
4.2.3 微波加热还原热重试验研究 |
4.3 常规加热下热分析动力学研究 |
4.4 小结 |
第五章 微波场中碳热还原铁原料工艺研究 |
5.1 微波场中碳热还原铁矿对比试验 |
5.2 微波场中碳热还原铁原料工艺研究 |
5.2.1 还原温度对铁品位、金属化率的影响 |
5.2.2 还原时间对铁品位、金属化率的影响 |
5.2.3 煤粉配比对铁品位、金属化率的影响 |
5.2.4 氧化铁皮配比对铁品位、金属化率的影响 |
5.2.5 脱硫剂对铁品位、金属化率的影响 |
5.3 还原产物的XRD和 SEM分析 |
5.4 小结 |
第六章 微波场中碳热还原铁原料小规模试验设计 |
6.1 小规模试验方法 |
6.2 小规模试验设备设计 |
6.2.1 微波高温材料处理系统组成 |
6.2.2 微波谐振腔 |
6.2.3 微波源 |
6.2.4 腔体保温层 |
6.2.5 测温装置 |
6.2.6 排气系统 |
6.2.7 物料输送系统 |
6.2.8 总控制单元 |
6.2.9 微波高温材料处理反应器安全性测量 |
6.2.10 微波高温材料处理反应器 |
6.3 小结 |
第七章 微波场中碳热还原铁原料小规模试验研究 |
7.1 试验工艺流程 |
7.2 静态试验 |
7.2.1 升温速率试验 |
7.2.2 料层高度试验 |
7.2.3 还原时间试验 |
7.2.4 还原剂配比试验 |
7.3 动态连续性试验 |
7.4 产量及微波能热效率计算 |
7.4.1 产量计算 |
7.4.2 微波能热效率计算 |
7.5 小结 |
第八章 结论及创新点 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)钒钛磁铁矿煤基一步直接还原—熔分研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 钒资源概况 |
1.3 钒钛磁铁矿的综合利用现状 |
1.4 钒钛磁铁矿直接还原强化技术 |
1.5 钒渣提钒工艺 |
1.6 研究思路和内容 |
第2章 钒钛磁铁矿直接还原熔分热力学研究 |
2.1 引言 |
2.2 钒钛磁铁矿直接还原熔分的热力学分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 原料及方法 |
3.1 实验原料及仪器设备 |
3.2 实验试剂及仪器 |
3.3 实验方法 |
3.4 分析和表征方法 |
第4章 钒钛磁铁精矿还原熔分过程研究 |
4.1 引言 |
4.2 影响钒钛磁铁精矿直接还原的因素 |
4.3 实验研究 |
4.4 还原产物表征 |
4.5 本章小结 |
第5章 熔分渣水浸实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验结果与讨论 |
5.3 产物的表征及分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 下一步工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间发表的论文 |
(4)直接还原高磷铁矿铁磷分离工艺基础研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 我国铁矿石利用现状 |
2.1.1 我国铁矿石对外依存现状 |
2.1.2 我国复杂共生铁矿石利用现状 |
2.2 高磷铁矿概况及工艺研究现状 |
2.2.1 国内外高磷铁矿概况 |
2.2.2 磷元素的危害 |
2.2.3 高磷鲕状赤铁矿工艺研究现状 |
2.3 高磷鲕状赤铁矿还原机理研究现状 |
2.3.1 铁氧化物还原机理 |
2.3.2 氟磷灰石还原机理 |
2.4 转底炉直接还原炼铁工艺及发展 |
2.4.1 典型煤基还原炼铁工艺概述 |
2.4.2 转底炉珠铁工艺研究现状 |
2.5 含碳球团直接还原熔分机理研究现状 |
2.5.1 含碳球团简介 |
2.5.2 含碳球团还原熔分机理 |
2.6 研究背景、研究内容及创新点 |
2.6.1 研究背景和意义 |
2.6.2 研究内容 |
2.6.3 创新点 |
3 还原过程中高磷铁矿鲕状结构变化 |
3.1 实验原料和方法 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验方法 |
3.2 高磷铁矿鲕状结构变化规律 |
3.3 高磷铁矿还原过程中矿物反应 |
3.4 本章小结 |
4 高磷铁矿还原过程中矿物演变及磷元素的迁移规律 |
4.1 实验原料和方法 |
4.1.1 氟磷灰石制备与性质 |
4.1.2 实验方法 |
4.2 高磷铁矿还原过程中矿物演变规律 |
4.2.1 还原过程中矿相演变规律 |
4.2.2 还原过程中磷进入铁的规律 |
4.3 金属铁中渗碳与吸磷关系 |
4.3.1 磷在金属铁组织中分布规律 |
4.3.2 渗碳与吸磷关系总结 |
4.4 本章小结 |
5 高磷铁矿含磷矿物碳热还原机理 |
5.1 氟磷灰石与脉石碳热还原反应热力学 |
5.2 氟磷灰石碳热还原反应研究 |
5.2.1 实验方法 |
5.2.2 氟磷灰石碳热还原宏观分析结果 |
5.2.3 氟磷灰石碳热还原微观分析结果 |
5.3 氟磷灰石碳热还原过程中磷的气化行为 |
5.3.1 Al_2O_3和SiO_2含量对磷气化行为的影响 |
5.3.2 碳含量对磷气化行为的影响 |
5.3.3 Fe_2O_3对磷气化行为的影响 |
5.3.4 SiO_2、Al_2O_3和Fe_2O_3共同作用对磷的气化行为影响 |
5.3.5 不同条件下含磷矿物演变规律总结 |
5.4 本章小结 |
6 碳热还原过程中磷的分配规律 |
6.1 不同还原温度下磷的分配规律 |
6.1.1 实验方法 |
6.1.2 不同还原温度下磷的气化过程 |
6.1.3 不同还原温度下铁-脉石相中磷的分布规律 |
6.1.4 不同还原温度下气相、铁相和脉石相中磷的分配比 |
6.2 碳含量对还原过程磷分配的影响 |
6.2.1 实验方法 |
6.2.2 不同碳含量条件下还原磷的气化过程 |
6.2.3 不同碳含量条件下铁-脉石相中磷的分布规律 |
6.2.4 不同碳含量条件气相、铁相和脉石相中磷的分配 |
6.3 SiO_2和碱度对还原过程磷分配的影响 |
6.3.1 实验方法 |
6.3.2 SiO_2和碱度对磷的气化过程影响 |
6.3.3 SiO_2和CaCO_3对铁-脉石相中磷分布的影响 |
6.3.4 SiO_2和CaCO_3对气相、铁相和脉石相中磷的分配比的影响 |
6.4 本章小结 |
7 高磷鲕状赤铁矿还原熔分工艺优化研究 |
7.1 实验方法 |
7.2 预还原及熔分实验结果 |
7.3 高磷铁矿还原熔分工艺优化 |
7.3.1 还原温度对高磷铁矿还原熔分过程中铁磷分离的影响 |
7.3.2 碱度对高磷铁矿还原熔分过程中铁磷分离的影响 |
7.3.3 添加剂CaF_2和Na2CO_3对还原熔分过程铁磷分离的影响 |
7.4 本章小结 |
8 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)程潮球团配加毛粉的生产试验(论文提纲范文)
1 前言 |
2 原料性能及试验方法 |
2.1 原料性能 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 毛粉配比计算 |
2.2.2 试验方法 |
3 试验结果及分析 |
3.1 毛粉配比对生球性能的影响 |
3.2 毛粉配比对预热球的影响 |
3.3 毛粉配比对热工参数的影响 |
3.4 毛粉配比对成品球的影响 |
4 结论 |
(6)B2O3对高炉钒钛炉料造块成矿机理影响研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 钒钛磁铁矿综合利用现状 |
2.1.1 钒钛磁铁矿资源分布及特点 |
2.1.2 钒钛磁铁矿综合利用工艺 |
2.2 高炉钒钛炉料成矿机理及冶金性能 |
2.2.1 钒钛烧结矿成矿机理及冶金性能 |
2.2.2 钒钛球团矿成矿机理及冶金性能 |
2.3 高炉钒钛炉料冶金性能改善措施 |
2.3.1 钒钛烧结矿冶金性能改善措施 |
2.3.2 钒钛球团矿冶金性能改善措施 |
2.4 含硼物料在高炉钒钛炉料中的应用 |
2.4.1 含硼物料在烧结中的应用 |
2.4.2 含硼物料在球团中的应用 |
2.5 课题研究内容与创新点 |
2.5.1 研究内容 |
2.5.2 课题创新点 |
3 B_2O_3对钒钛炉料造块成矿影响的热力学分析 |
3.1 B_2O_3对钒钛炉料造块成矿反应的影响 |
3.1.1 热力学计算初始条件 |
3.1.2 烧结过程中的化学反应 |
3.2 B_2O_3作用下的高炉钒钛炉料平衡物相 |
3.2.1 含B_2O_3钒钛烧结矿液相生成过程平衡物相 |
3.2.2 含B_2O_3钒钛球团矿液相生成过程物相平衡 |
3.3 含B_2O_3钒钛磁铁矿液相量热力学计算 |
3.3.1 不同B_2O_3配比对钒钛烧结矿液相量的影响 |
3.3.2 B_2O_3对烧结矿中CaO-SiO_2-Fe_2O_3伪三元系相图液相区影响 |
3.3.3 不同B_2O_3配比对钒钛球团矿液相量的影响 |
3.3.4 B_2O_3对球团矿中CaO-SiO_2-Fe_2O_3伪三元系相图液相区影响 |
3.4 本章小结 |
4 B_2O_3对钒钛铁矿粉高温烧结基础特性的影响 |
4.1 原料物化性质分析 |
4.1.1 化学成分与物相组成 |
4.1.2 粒度组成与微观形貌 |
4.1.3 真密度 |
4.2 B_2O_3作用下钒钛炉料的高温烧结基础特性 |
4.2.1 同化性 |
4.2.2 液相生成能力 |
4.2.3 流动性 |
4.2.4 粘结相强度 |
4.2.5 断裂韧性 |
4.2.6 微型烧结成矿物相与微观形貌 |
4.3 本章小结 |
5 B_2O_3对钒钛铁矿粉烧结成矿过程及冶金性能的影响 |
5.1 试验装置及原料 |
5.1.1 原燃料化学成分 |
5.1.2 试验设备及参数 |
5.2 含B_2O_3钒钛烧结试验技术指标分析 |
5.3 B_2O_3对钒钛烧结冶金性能影响研究 |
5.3.1 B_2O_3对钒钛烧结矿低温还原粉化性能影响研究 |
5.3.2 B_2O_3对钒钛烧结矿中温还原性能影响研究 |
5.3.3 B_2O_3对钒钛烧结矿荷重软化性能影响研究 |
5.4 钒钛烧结矿的矿相结构与微观形貌 |
5.5 本章小结 |
6 B_2O_3对钒钛铁矿粉球团成矿过程及冶金性能的影响 |
6.1 原料物化特性与钒钛球团制备 |
6.1.1 实验原料物化特性 |
6.1.2 含B_2O_3钒钛球团制备 |
6.2 B_2O_3对钒钛球团生球强度的影响 |
6.3 B_2O_3对钒钛球团焙烧成矿行为的影响 |
6.3.1 焙烧球团气孔面积 |
6.3.2 焙烧球团强度与断裂韧性 |
6.3.3 焙烧球团的矿相结构与微观形貌 |
6.4 B_2O_3对钒钛球团矿冶金性能的影响研究 |
6.4.1 B_2O_3对钒钛球团矿中温还原性能影响研究 |
6.4.2 B_2O_3对钒钛球团矿低温还原粉化性能影响研究 |
6.4.3 B_2O_3对钒钛球团矿还原膨胀性能影响研究 |
6.4.4 B_2O_3对钒钛球团矿荷重软化性能影响研究 |
6.5 本章小结 |
7 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
B.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
(7)钒钛磁铁矿钠碱低温冶炼基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 钒钛磁铁矿资源概况 |
1.1.1 钒钛磁铁矿资源特点 |
1.1.2 钒钛磁铁矿的分布状况 |
1.2 钒钛磁铁矿综合利用方法及现状 |
1.2.1 钒钛磁铁矿的选矿 |
1.2.2 钒钛磁铁矿选矿产品的利用方法 |
1.2.3 含钒钛矿渣综合利用工艺现状 |
1.3 钒钛磁铁矿综合利用的意义 |
1.4 本文研究课题的提出 |
1.5 本文研究内容及主要创新点 |
第二章 实验原料及研究方法 |
2.1 引言 |
2.2 原料性能研究 |
2.2.1 钒钛磁铁精矿基本性质 |
2.2.2 还原剂和添加剂 |
2.2.3 混合矿的差热分析 |
2.3 球团制备 |
2.4 配料计算及还原熔分指标 |
2.4.1 钒钛磁铁矿配碳量及碱度计算 |
2.4.2 钒钛磁铁矿含碳球团还原熔分指标 |
2.5 主要研究方法 |
2.5.1 实验设备 |
2.5.2 直接还原法 |
2.5.3 深度还原熔分法 |
2.5.4 研究工艺路线 |
2.6 本章小结 |
第三章 钒钛磁铁矿碳热还原反应热力学研究 |
3.1 引言 |
3.2 碳热还原过程主要化学反应 |
3.3 铁氧化物的还原反应热力学研究 |
3.4 含钛矿物的还原及铁的渗碳反应热力学研究 |
3.5 钒铁尖晶石的还原反应热力学研究 |
3.6 镁铁尖晶石的还原反应热力学研究 |
3.7 钛氧化物逐级还原反应热力学研究 |
3.8 钒氧化物逐级还原反应热力学研究 |
3.9 渣系还原反应热力学研究 |
3.10 本章小结 |
第四章 钒钛磁铁矿含碳球团预还原研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验方案 |
4.3 单因素试验结果分析 |
4.3.1 配碳比对金属化率的影响 |
4.3.2 还原时间对金属化率的影响 |
4.3.3 还原温度对金属化率的影响 |
4.3.4 不同Na/Si对金属化率的影响 |
4.4 直接还原过程中的物相变化 |
4.4.1 不同还原温度下物相分析 |
4.4.2 不同还原时间下物相分析 |
4.4.3 不同配碳比下物相分析 |
4.4.4 不同Na/Si下物相分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 配加CaO下的还原熔分研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验原料与方法 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 实验过程及研究方法 |
5.2.3 渣型计算及选择 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 熔分温度的影响 |
5.3.2 球团碱度的影响 |
5.3.3 熔分时间的影响 |
5.3.4 粒铁及熔渣化学成分分析 |
5.4 熔分渣的物相分析 |
5.4.1 不同熔分温度下熔分渣物相分析 |
5.4.2 不同球团碱度下熔分渣物相分析 |
5.4.3 不同熔分时间下熔分渣物相分析 |
5.5 熔分渣的微观结构分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 高Na/Si下的还原熔分研究 |
6.1 实验原料及方法 |
6.1.1 实验原料和仪器设备 |
6.1.2 碱熔剂的选择 |
6.1.3 渣型计算及选择 |
6.1.4 分析方法 |
6.2 实验方案 |
6.3 NaOH与钒钛磁铁矿相互作用热力学分析 |
6.4 熔分实验结果及分析 |
6.4.1 Na/Si对熔分的影响 |
6.4.2 粉料和球团对熔分的影响 |
6.4.3 温度对熔分的影响 |
6.4.4 时间对熔分的影响 |
6.5 熔分渣的物相分析 |
6.5.1 不同Na/Si下熔分渣物相分析 |
6.5.2 不同熔分温度下熔分渣物相分析 |
6.5.3 不同熔分时间下熔分渣物相分析 |
6.6 熔分渣的微观结构分析 |
6.7 粒铁及熔分渣化学成分分析 |
6.8 一步两段法冶炼钒钛磁铁矿 |
6.8.1 一步两段法钠平衡计算 |
6.8.2 一步两段法实验结果分析 |
6.9 熔分渣的水溶浸出分离实验 |
6.10 钒钛磁铁矿NaOH碱熔低温冶炼综合利用工艺分析 |
6.11 前景与展望 |
6.12 本章小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
在学期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)有价组元对高炉用高铬型钒钛磁铁矿球团冶金性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钒钛磁铁矿资源分布与特点 |
1.3 钒钛磁铁矿高炉法综合利用现状 |
1.3.1 国外俄罗斯高炉冶炼情况 |
1.3.2 国内承钢高炉冶炼情况 |
1.3.3 国内攀钢高炉冶炼情况 |
1.3.4 国内黑龙江建龙钢铁高炉冶炼情况 |
1.4 钒钛磁铁矿球团的特点与国内外生产现状 |
1.5 钒钛磁铁矿还原熔炼及动力学研究现状 |
1.6 高铬型钒钛磁铁矿研究特色 |
1.7 高铬型钒钛磁铁矿造块-还原-软熔滴落国内外研究现状 |
1.7.1 高铬型钒钛磁铁矿造块国内外研究现状 |
1.7.2 高铬型钒钛磁铁矿还原-软熔滴落国内外研究现状 |
1.7.3 高铬型钒钛磁铁矿高炉渣国内外研究现状 |
1.8 本文研究背景、目的及主要内容 |
1.8.1 本文研究背景 |
1.8.2 本文课题来源 |
1.8.3 本文研究目的及意义 |
1.8.4 本文研究主要内容 |
第2章 高铬型钒钛球团矿制备实验研究 |
2.1 实验原料 |
2.1.1 化学组成 |
2.1.2 粒度分析 |
2.1.3 连晶固结强度测试 |
2.1.4 物相分析 |
2.2 高铬型钒钛球团矿制备实验研究 |
2.2.1 实验设备 |
2.2.2 实验配料方案 |
2.2.3 高铬型钒钛球团矿制备的工艺流程 |
2.2.4 高铬型钒钛球团矿性能研究 |
2.3 本章小结 |
第3章 有价组元对高铬型钒钛球团矿抗压强度的影响研究 |
3.1 TiO_2对高铬型钒钛球团矿抗压强度影响机制 |
3.1.1 实验原料与方案 |
3.1.2 实验设备与方法 |
3.1.3 强度测试结果 |
3.1.4 强度机制研究 |
3.1.5 本节小结 |
3.2 Cr_2O_3对高铬型钒钛球团矿抗压强度影响机制 |
3.2.1 实验原料与方案 |
3.2.2 强度测试及机制研究 |
3.2.3 本节小结 |
3.3 B_2O_3对高铬型钒钛球团矿抗压强度影响机制 |
3.3.1 实验原料与方案 |
3.3.2 强度测试 |
3.3.3 强度机制研究 |
3.3.4 本节小结 |
3.4 CaO对高铬型钒钛球团矿抗压强度影响机制 |
3.4.1 实验原料与方案 |
3.4.2 强度测试及机制研究 |
3.4.3 本节小结 |
3.5 本章小结 |
第4章 有价组元对高铬型钒钛球团矿还原特性的影响研究 |
4.1 还原膨胀率 |
4.1.1 实验设备与方法 |
4.1.2 TiO_2对还原膨胀率的影响 |
4.1.3 Cr_2O_3对还原膨胀率的影响 |
4.1.4 B2O_3对还原膨胀率的影响 |
4.1.5 CaO对还原膨胀率的影响 |
4.1.6 本节小结 |
4.2 还原性 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验设备与方法 |
4.2.3 还原情况 |
4.2.4 物相组成和微观形貌 |
4.2.5 本节小结 |
4.3 本章小结 |
第5章 高铬型钒钛磁铁矿有价组元热力学分析 |
5.1 热力学分析(一) |
5.1.1 铁氧化物还原过程热力学分析 |
5.1.2 钒氧化物还原过程热力学分析 |
5.1.3 钛氧化物还原过程热力学分析 |
5.1.4 铬氧化物还原过程热力学分析 |
5.2 热力学分析(二) |
5.2.1 钒氧化物还原过程热力学分析 |
5.2.2 钛氧化物还原过程热力学分析 |
5.2.3 铬氧化物还原过程热力学分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 高铬型钒钛球团矿还原表观动力学研究 |
6.1 非等温还原表观动力学研究 |
6.1.1 实验原料及实验方法 |
6.1.2 实验结果与讨论 |
6.1.3 本节小结 |
6.2 等温还原表观动力学研究 |
6.2.1 实验原料及实验方法 |
6.2.2 实验结果与讨论 |
6.2.3 本节小结 |
6.3 本章小结 |
第7章 有价组元对高铬型钒钛球团矿软熔滴落特性的影响研究 |
7.1 TiO_2对高铬型钒钛球团矿软熔滴落特性的影响机制 |
7.1.1 实验原料 |
7.1.2 实验设备与方法 |
7.1.3 软熔滴落特性 |
7.1.4 有价组元迁移研究 |
7.1.5 微观结构 |
7.1.6 本节小结 |
7.2 Cr_2O_3对高铬型钒钛球团矿软熔滴落特性的影响机制 |
7.2.1 实验原料 |
7.2.2 软熔滴落特性 |
7.2.3 微观结构 |
7.2.4 本节小结 |
7.3 B_2O_3对高铬型钒钛球团矿软熔滴落特性的影响机制 |
7.3.1 实验原料 |
7.3.2 软熔滴落特性 |
7.3.3 有价组元迁移研究 |
7.3.4 微观结构 |
7.3.5 本节小结 |
7.4 CaO对高铬型钒钛球团矿软熔滴落特性的影响机制 |
7.4.1 实验原料 |
7.4.2 软熔滴落特性 |
7.4.3 有价组元迁移研究 |
7.4.4 微观结构 |
7.4.5 本节小结 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间取得的学术成果 |
作者简介 |
(9)链箅机—回转窑制备全赤铁矿氧化球团的关键技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 高炉炉料结构的发展概况 |
2.2 链算机-回转窑球团技术发展概况及趋势 |
2.2.1 链算机-回转窑球团技术发展概况 |
2.2.2 链算机-回转窑球团技术发展趋势 |
2.3 链算机-回转窑热工制度研究现状及发展方向 |
2.3.1 链算机-回转窑热工制度研究现状 |
2.3.2 链算机-回转窑热工制度发展方向 |
2.4 改善赤铁矿氧化球团还原膨胀性能研究 |
2.4.1 氧化球团还原膨胀研究现状 |
2.4.2 添加熔剂改善赤铁矿氧化球团还原膨胀研究 |
3 选题背景及研究内容 |
3.1 选题背景 |
3.2 研究内容及技术路线 |
3.2.1 研究内容 |
3.2.2 技术路线 |
3.3 物料性能与研究方法 |
3.3.1 物料性能 |
3.3.2 研究方法 |
4 强化赤铁矿成球性能的研究 |
4.1 膨润土种类及用量对赤铁矿生球性能的影响 |
4.1.1 膨润土种类对生球性能的影响 |
4.1.2 膨润土用量对生球性能的影响 |
4.2 尾矿添加量对赤铁矿生球性能的影响 |
4.2.1 尾矿添加量对赤铁矿SiO_2含量的影响 |
4.2.2 赤铁矿SiO_2含量对生球性能的影响 |
4.3 成球工艺参数对赤铁矿生球性能的影响 |
4.3.1 原料水分对生球性能的影响 |
4.3.2 生球水分对生球性能的影响 |
4.3.3 造球时间对生球性能的影响 |
4.3.4 造球盘转速对生球性能的影响 |
4.4 高压辊磨对赤铁矿生球性能的影响 |
4.4.1 高压辊磨对赤铁矿颗粒形貌的影响 |
4.4.2 赤铁矿颗粒形貌对生球性能的影响 |
4.5 赤铁矿生球制备工艺设计研究 |
4.5.1 赤铁矿干燥工艺优化 |
4.5.2 高压辊磨工艺参数优化 |
4.5.3 大型圆盘造球机研发与应用 |
4.6 小结 |
5 强化赤铁矿生球干燥预热性能的研究 |
5.1 赤铁矿生球干燥性能研究 |
5.1.1 风温对生球干燥性能的影响 |
5.1.2 料层厚度对生球干燥性能的影响 |
5.1.3 风速对生球干燥性能的影响 |
5.1.4 均匀布料对生球干燥性能的影响 |
5.2 赤铁矿球团预热性能研究 |
5.2.1 膨润土种类及用量对预热球团抗压强度的影响 |
5.2.2 赤铁矿SiO_2含量对预热球团抗压强度的影响 |
5.2.3 预热制度对预热球团抗压强度的影响 |
5.2.4 高压辊磨对预热球团抗压强度的影响 |
5.3 赤铁矿球团链算机热工工艺研究 |
5.3.1 赤铁矿生球鼓风和抽风干燥工艺研究 |
5.3.2 链算机两段预热工艺研究 |
5.3.3 基于窑尾罩补热的新工艺研究 |
5.3.4 赤铁矿链球团算机热工参数确定 |
5.4 赤铁矿球团链算机相关技术研发与应用 |
5.4.1 链算机算床耐热件研发 |
5.4.2 链算机头部散料排料技术研究 |
5.4.3 链算机预热段耐材技术研究 |
5.5 小结 |
6 强化赤铁矿球团焙烧性能的研究 |
6.1 赤铁矿球团焙烧性能研究 |
6.1.1 膨润土种类及用量对焙烧球团抗压强度的影响 |
6.1.2 赤铁矿SiO_2含量对焙烧球团抗压强度的影响 |
6.1.3 焙烧制度对焙烧球团抗压强度的影响 |
6.1.4 高压辊磨对焙烧球团抗压强度的影响 |
6.2 富氧强化赤铁矿球团焙烧性能的新方法研究 |
6.2.1 富氧对回转窑内焙烧气氛的影响 |
6.2.2 富氧对赤铁矿球团物理性能的影响 |
6.2.3 富氧对赤铁矿球团冶金性能的影响 |
6.2.4 富氧焙烧机理分析 |
6.3 赤铁矿回转窑的相关技术研发与应用 |
6.3.1 基于回转窑结圈的筛分新工艺研究与热筛研发 |
6.3.2 回转窑传动技术研究 |
6.3.3 基于赤铁矿球团富氧焙烧的燃烧器研发与应用 |
6.3.4 窑体耐材技术研究与应用 |
6.4 小结 |
7 赤铁矿链算机-回转窑球团工程化应用与热工优化 |
7.1 赤铁矿球团工程化应用效果 |
7.1.1 流程集约化与固废资源化 |
7.1.2 赤铁矿处理指标及生球质量 |
7.1.3 赤铁矿球团干燥预热指标 |
7.1.4 赤铁矿球团焙烧指标 |
7.2 链算机-回转窑系统热工测试 |
7.2.1 链算机系统热工测试 |
7.2.2 回转窑系统热工测试 |
7.2.3 环冷机系统热工测试 |
7.2.4 链算机·回转窑系统的散热 |
7.3 链算机-回转窑热工制度优化研究 |
7.3.1 链算机热工制度优化研究 |
7.3.2 回转窑热工制度优化研究 |
7.4 链算机-回转窑系统热工制度优化应用效果 |
7.4.1 赤铁矿球团干燥预热指标 |
7.4.2 赤铁矿球团焙烧指标 |
7.4.3 生产技术指标比较 |
7.5 小结 |
8 添加蛇纹石对赤铁矿氧化球团性能影响的研究 |
8.1 蛇纹石用量对赤铁矿球团性能的影响 |
8.1.1 蛇纹石对赤铁矿生球性能的影响 |
8.1.2 蛇纹石对赤铁矿预热球团性能的影响 |
8.1.3 蛇纹石对赤铁矿焙烧球团性能的影响 |
8.1.4 添加蛇纹石赤铁矿氧化球团的冶金性能改善效果 |
8.2 蛇纹石改善赤铁矿氧化球团还原膨胀性能的研究 |
8.2.1 试验条件与方法 |
8.2.2 900℃恒温还原膨胀试验 |
8.3 链算机-回转窑制备蛇纹石赤铁矿氧化球团工业试验 |
8.3.1 试验条件 |
8.3.2 试验结果分析 |
8.3.3 运行成本分析 |
8.3.4 高炉应用效果 |
8.4 小结 |
9 结论与创新点 |
9.1 结论 |
9.2 论文的创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(10)烧结配加钙法提钒尾渣试验研究(论文提纲范文)
1引言 |
2国内提钒尾渣应用情况 |
3提钒尾渣性能分析 |
3.1化学成分 |
3.2矿相分析 |
3.3尾渣的混合处理 |
4工业试验情况 |
4.1试验期与基准期烧结配矿方案 |
4.2烧结机操作参数 |
4.3烧结矿理化性能 |
4.4对烧结S影响 |
5结论 |
四、配加锈化球烧结试验研究(论文参考文献)
- [1]太钢高碱度碱性球团矿制备及应用技术基础研究[D]. 李昊堃. 北京科技大学, 2020(11)
- [2]微波场中碳热还原含铁原料基础及小规模试验研究[D]. 代林晴. 昆明理工大学, 2019(06)
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- [8]有价组元对高炉用高铬型钒钛磁铁矿球团冶金性能的影响[D]. 程功金. 东北大学, 2018
- [9]链箅机—回转窑制备全赤铁矿氧化球团的关键技术研究[D]. 王代军. 北京科技大学, 2017(05)
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