【摘 要】
：
以生产铁水为目的的非高炉炼铁工艺主要包括：“预还原——熔融还原”和“直接还原——熔化”两条路线.为减少CO2排放量,本课题对这两条工艺路线的能量消耗(即碳耗)进行计算分析.计算结果表明,理想条件下,“预还原——熔融还原”的理论最低碳耗约为580 kg/tHM,“直接还原——熔化”的理论最低碳耗约为435 kg/tHM,比前者低约145 kg/tHM.因此,“直接还原——熔化”工艺应当是合理的非高炉
【机 构】
：
材料与冶金学院,东北大学,沈阳,辽宁110819 机械工程系,沈阳工程学院,沈阳,辽宁110136
【出 处】
：
中国金属学会2012年非高炉炼铁学术年会
论文部分内容阅读
以生产铁水为目的的非高炉炼铁工艺主要包括：“预还原——熔融还原”和“直接还原——熔化”两条路线.为减少CO2排放量,本课题对这两条工艺路线的能量消耗(即碳耗)进行计算分析.计算结果表明,理想条件下,“预还原——熔融还原”的理论最低碳耗约为580 kg/tHM,“直接还原——熔化”的理论最低碳耗约为435 kg/tHM,比前者低约145 kg/tHM.因此,“直接还原——熔化”工艺应当是合理的非高炉炼铁方式,应当被重点研究和开发.
其他文献
随着硫化镍矿资源的减少和人类社会对镍需求的增加,红土镍矿的开发利用显得越来越重要.对某低品位腐殖土型红土镍矿( 1.01％Ni,15.72％ Fe,15.81％ MgO)添加复合添加剂进行造球-直接还原-磁选试验,研究了原料细度、造球时间、生球水分对生球性能的影响以及原料细度、还原温度、磨矿细度和磁选磁场强度对镍、铁富集的影响.结果表明：在红土镍矿细度(湿筛)-0.074mm 72％、造球时间13
随着硫化矿现存量的减少及镍消耗量增加，红土镍矿的地位日浙突显，但高品位红土镍矿相对较少，因此低铁低镍红的利用愈显重要.本论文对海河公司的低铁低镍红土矿进行渣铁分离还原实验，并对产品进行SEM分析.实验结果表明，在实验条件下，当原矿细度为0～-1.0mm时，(TFe+Ni)的回收率基本大于90％，产品镍含量≥4.5％.这对低铁低镍红土矿利用有重要意义.
以低品位难处理红土镍矿为研究对象,依托神雾集团自主研发的转底炉中试平台,进行了低品位红土镍矿的转底炉中试试验,中试结果证明该技术可行,Ni品位1.44％的红土镍矿可得Ni品位14.75％的镍铁合金,镍回收率达95％； Ni品位0.71％的红土镍矿可得Ni品位8.66％的镍铁合金,镍回收率98.71％；神雾集团开发的转底炉直接还原-磨矿磁选-电炉流程可选择性控制铁、镍的回收,调控灵活、生产可操作性强
本文以低品位红土镍矿(镍品位1.31％,铁品位21.32％)为研究对象,探索了还原温度、还原煤用量和助熔剂用量对还原产品金属化率的影响.结果表明,添加助熔剂可获得较好的技术指标.试验确定的最佳条件是：还原煤配比为7％、助熔剂配比为5％、还原温度1250℃,还原时间30min.在此条件下,DRI金属化率为45.59％,熔分所得镍铁合金中镍品位7.15％,镍回收率达到95.83％.
针对综合利用包头白云鄂博特殊矿的铁-铌-稀土资源的问题,论文对铌铁矿的碳热还原进行了基础理论研究.试验结果表明,本试验条件下最佳的直接还原参数为：C/O为0.9,还原温度1200℃,还原时间20min.该条件下Fe的金属化率可达到90％以上,且铁颗粒聚集长大,Nb以TiNbO4或少量NbC的形式赋存在渣相中,可通过磁选的方式将铁与铌分离得到富铌渣,最终实现铁-铌-稀士资源的综合利用.
以硼铁精矿和碳质还原剂为原料,提出了含碳球团还原熔分综合利用硼铁精矿的新工艺.在实验室条件下,研究了焙烧温度、配碳量(C/O摩尔比)、还原剂种类、熔分时间等因素对还原熔分过程的影响.最佳工艺参数为：以无烟煤为还原剂,配入量为C/O=1.2、焙烧温度为1400℃,焙烧时间为15min.此时,渣铁分离彻底,得到含硼元素0.065％的纯净珠铁和B2O3品位为20.01％的富硼渣,珠铁中铁的收得率在96.
加强对低品位硼镁石矿(B2O3＜8.0％)资源的综合利用对保障我国硼工业可持续发展具有重大意义.低品位硼镁铁矿经过磁选，获得TFe：45％-55％，含B2O310-13％硼铁精矿，然后采用煤基渣铁分离还原法，在1220℃～1280℃下进行还原、分离.结果表明：在此温度范围内，渣铁分离效果较好，获得含B＜1.0％和TFe≥88.0％的砾铁及B203≤69.5％的活化的富硼渣，硼、铁回收率≥98％.砾
本研究讨论了利用直接还原工艺处理红土镍矿的机理，以及不同渣型对还原效果的影响。热力学计算表明还原温度控制在656℃以上时矿石中镍即可被还原，但由于镍在矿物中存在形式的问题很难回收。通过控制适宜还原温度及渣型以获得具有良好流动性的熔渣，使还原后的镍铁聚集长大成为镍铁颗粒，有利于镍铁合金的回收。对还原物的宏观及微观照片对比分析，熔渣碱度影响直接还原过程中镍铁元素移动形成镍铁颗粒的速度及镍铁聚集长大程度
本文对某钢铁厂冶金粉尘采用压球—直接还原工艺进行研究.结果表明：金属化率随着配煤量的增加、焙烧温度的提高和焙烧时间的延长而提高.在配煤量为17.5％,焙烧温度为1250℃,时间50min条件下,球团金属化率高达98.81％.TFe为43.44％的球团在1300℃下还原30min条件下,得到金属化率95.95％,脱锌率大于95％,脱钾、钠率大于90％和脱铅率大于76％的金属化球团.对焙烧球团进行氧化
应用物质吉布斯自由能函数法计算高铝铁矿石球团在预还原过程中所发生的热力学反应,明确球团中物相在该过程中的热力学行为.热力学计算、分析结果表明：还原阶段产生的FeO最易与SiO2反应生成2FeO·SiO2,其次与Al2O3反应生成FeO·Al2O3,最后与SiO2反应生成FeO·SiO2。Al2O3置换2FeO·SiO2和FeO·SiO2中SiO2生成FeO·Al2O3的反应较之SiO2置换FeO·