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内配碳在赤铁矿氧化球团制备中的行为研究

专 业: 钢铁冶金
关键词: 内配碳 赤铁矿 氧化球团 制备工艺
分类号: TF521.1
形 态: 共 84 页 约 55,020 个字 约 2.632 M内容
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内容摘要


以赤铁矿为原料,采用带式焙烧机生产氧化球团,添加适量固体燃料可以降低焙烧燃耗,提高球团矿强度,改善球团矿的冶金性能,但该技术在链篦机-回转窑工艺中尚未得到工业应用。

我国学者对内配碳球团也开展了一些研究,但主要是在非高炉炼铁领域制备预还原球团和还原球团,而对高炉炼铁用内配碳氧化球团研究较少。

随着赤铁矿在我国球团工业的广泛应用,针对链篦机-回转窑生产工艺,研究以赤铁矿为原料,内配碳制备氧化球团的基础与技术具有重要的理论和现实意义。

本文通过模拟链篦机-回转窑生产过程,对比了内配无烟煤赤铁矿球团在造球工艺、生球质量、干燥性能和球团矿强度等方面与未配碳赤铁矿球团的异同,研究了赤铁矿球团焙烧过程中低价铁氧化物的形成机制和氧分压、气体流量、焙烧温度、焙烧时间和配煤量等焙烧条件对FeO含量的影响,阐明了碳在赤铁矿球团焙烧中的作用,并结合矿相显微结构分析,揭示了内配碳赤铁矿球团焙烧过程中的固结机理。

研究表明,配加适量无烟煤可以提高赤铁矿生球抗压强度和焙烧球强度,而对生球落下强度和爆裂温度影响不显著;适宜的配煤量为1%~1.5%(固定碳0.8%~1.2%)。

内配碳球团适宜的造球参数为:

膨润土用量1.25%,原料水分7.5%~8.0%,造球时间10min~12min,造球水分8.5%~9.0%。

此时,生球落下强度大于3次\0.5m,抗压强度大于13N\个,爆裂温度大于500℃。

热风温度和风速对生球脱水率的影响,内配碳球团和未配碳球团明显不同。

对于内配碳球团,风速对生球脱水率的影响较温度明显;而对于未配碳球团,温度对生球脱水率的影响远大于风速。

内配碳赤铁矿球团适宜的焙烧制度为:

氧分压15%~20%,气体流量4L\min~8L\min,焙烧温度1280℃~1350℃,焙烧时间15min~20min。

在满足强度要求(≥2500N\个)条件下,与未配碳球团相比,焙烧温度降低20℃,焙烧时间缩短5min~10min,同时焙烧温度区间范围扩大了50℃。

碳在赤铁矿球团焙烧中的作用主要有:

一、燃烧供热作用。

碳氧化燃烧释放的热量可供赤铁矿焙烧所需,弥补了球团内部热量的不足;二、还原作用。

碳还原铁氧化物,在氧化气氛中,内配碳赤铁矿球团存在部分赤铁矿先还原,而后再氧化的变化过程,而在惰性气氛下,一直为还原过程。

内配碳赤铁矿球团焙烧过程中部分原生赤铁矿先被还原成磁铁矿或浮士体,然后再氧化成次生赤铁矿,由于次生赤铁矿活性较高,在较低焙烧温度下颗粒间就能发生再结晶固结,改变了赤铁矿球团只能通过原生赤铁矿Fe2O3晶粒长大或再结晶的固结过程,降低了赤铁矿球团的焙烧温度,改善了赤铁矿的焙烧性能,达到节能降耗的作用。

研究结果为解决赤铁矿球团焙烧困难的问题提供理论依据..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 文献综述
1.1 国内外球团矿生产现状
1.1.1国外球团矿生产现状
1.1.2国内球团矿生产现状及发展方向
1.2赤铁矿氧化球团生产存在的问题
1.3 改善赤铁矿氧化球团质量的途径
1.3.1改善原料性能
1.3.2采用优质膨润土或有机粘结剂
1.3.3配加磁铁矿
1.3.4配加含碳物质
1.4内配碳球团矿生产现状
1.4.1国外内配碳球团的研究和应用
1.4.2国内内配碳球团的研究和应用
1.5本文研究的目的与意义
第二章 原料性能与研究方法
2.1 原料性能
2.1.1铁精矿
2.1.2膨润土
2.1.3无烟煤
2.2研究方法
2.2.1试验流程
2.2.2试验方法与设备
第三章 内配碳对赤铁精矿造球与生球干燥性能的影响
3.1 内配碳对造球性能的影响
3.1.1赤铁精矿的造球性能
3.1.2内配无烟煤赤铁精矿造球性能
3.2 内配碳对生球干燥性能的影响
3.2.1未配碳生球干燥试验
3.2.2内配碳生球干燥试验
3.2.3内配碳和未配碳生球干燥性能比较
3.3本章小结
第四章 内配碳赤铁矿球团焙烧性能研究
4.1未配碳球团焙烧性能研究
4.1.1氧分压对球团矿强度的影响
4.1.2气流量对球团矿强度的影响
4.1.3焙烧时间对球团矿强度的影响
4.1.4焙烧温度对球团矿强度的影响
4.2 内配碳球团焙烧性能研究
4.2.1氧分压对球团矿强度的影响
4.2.2气流量对球团矿强度的影响
4.2.3焙烧时间对球团矿强度的影响
4.2.4焙烧温度对球团矿强度的影响
4.2.5配煤量对球团矿强度的影响
4.2.6冷却制度对球团矿强度的影响
4.3 内配碳和未配碳球团焙烧性能比较
4.4本章小结
第五章 内配碳赤铁矿球团焙烧固结机理
5.1碳在赤铁矿球团焙烧中的作用
5.1.1焙烧过程中低价铁氧化物的形成机制
5.1.2焙烧条件对低价铁氧化物形成的影响
5.2内配碳对赤铁矿球团固结的影响
5.2.1配煤量对球团显微结构的影响
5.2.2氧分压对球团显微结构的影响
5.2.3焙烧时间对球团显微结构的影响
5.3本章小结
第六章 结论
参考文献

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中图分类: > TF521.1 > 工业技术 > 冶金工业 > 炼铁 > 原材料 > 铁矿石

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