含鐵塵泥高堿度內(nèi)配碳球團自還原過程中脫硫和脫磷研究.pdf

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1、第37卷第1期武漢科技大學學報Vo1．37，No．12014年2月JournalofWuhanUniversityofScienceandTechnologyFeb．2014含鐵塵泥高堿度內(nèi)配碳球團自還原過程中脫硫和脫磷研究余岳，張波，薛正良(武漢科技大學鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點實驗室，湖北武漢，430081)摘要：在豎式碳管爐中進行含鐵塵泥高堿度內(nèi)配碳球團的還原試驗，并通過改變溫度、配碳比和堿度對含鐵塵泥還原過程中的脫硫和脫磷進行研究。結果表明，高堿度內(nèi)配碳球團在高溫下快速還原制備金屬鐵粒的脫硫率

2、高于97，鐵粒中硫含量最低達到0．007，而脫磷率一般為25～35，最高達到38．52。隨著溫度和配碳比的升高，鐵粒的脫硫率和脫磷率均增加；而隨著堿度的增加，鐵粒的脫硫率和脫磷率均先增大后減小。關鍵詞：舍鐵塵泥；內(nèi)配碳球團；自還原；脫硫；脫磷中圖分類號：TF556文獻標志碼：A文章編號：1674—3644(2014)01—0001—04隨著鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，鋼鐵企對其還原過程中脫硫和脫磷的影響因素進行研業(yè)在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的塵泥數(shù)量也隨之增多。究，以期為含鐵塵泥高堿度內(nèi)配碳球團的實際應鋼鐵廠每生產(chǎn)1t

3、粗鋼產(chǎn)生的含鐵塵泥達到35～用提供依據(jù)。40kg。有效利用含鐵塵泥，對環(huán)境保護、節(jié)能減1試驗排、實現(xiàn)資源循環(huán)利用有著重要的意義。目前含鐵塵泥主要用作燒結原料，但由于含鐵塵泥粒度1．1試驗原料細，易出現(xiàn)粘堵輸送系統(tǒng)、配料不暢和不易混勻等本試驗所用原料分別為煉鋼污泥、出鐵場灰、問題。利用高堿度內(nèi)配碳球團在高溫下還原制備重力灰、軋鋼皮、無煙煤和消石灰，其中煉鋼污泥金屬鐵粒的方法l】]，相比于傳統(tǒng)工藝，該方法具堿度為5．22，出鐵場灰堿度為0．25，重力灰中碳有原料適應性強、產(chǎn)品無二次氧化以及渣鐵分離含量為34．25。

4、通過配加消石灰得到所需的試等優(yōu)點。為此，本文基于該方法在豎式碳管爐中驗堿度，重力灰中碳含量較高，可充分利用各有用進行含鐵塵泥高堿度內(nèi)配碳球團的還原試驗，并成分。試驗原料的化學組成如表1所示。表1原料的化學組成Table1Chemicalcompositionsofrawmaterials1．2試驗方案15，叫(重力灰+出鐵場灰)為70。(C)／設含鐵原料總質(zhì)量為100g，試驗內(nèi)配碳比用(0)分別為1．1和1．2，渣相堿度R分別為1．8、配人碳的摩爾數(shù)與氧化鐵中氧的摩爾數(shù)之比表2．0和2．2。此方案不加煤粉，還原

5、劑均來自重力示，并根據(jù)(C)／n(O)及堿度R來計算相應的原灰中的炭。料配比。方案1I：叫(煉鋼污泥)為15，叫(軋鋼皮)為方案工：叫(煉鋼污泥)為15，叫(軋鋼皮)為109／6，叫(重力灰)為3O，(出鐵場灰)為45。收稿日期：2013-09—25基金項目：武漢科技大學鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點實驗室開放基金資助項目(FMRU201204)作者簡介：余岳(1981-)，男，武漢科技大學工程師．Email：188I1246@qq．corrl2武漢科技大學學報2014年第1期通過無煙煤提供還原劑，(c)

6、／n(O)分別為1．1生成CO的速率加快，體系內(nèi)CO分壓增加，有利和1．2，渣相堿度尺分別為1．8、2．0和2．2。于促進脫硫反應的發(fā)生。但對于以煤粉為還原劑1．3試樣制備時，如果配碳比增加，隨煤粉帶入的硫增加，這有將各粉塵在12O℃烘箱中烘烤12h。按試驗可能導致鐵顆粒硫含量增加。原料配比配料并充分?昆勻，用0．2mm篩多次篩分，以確保充分混勻，然后外加8～1O水再混勻，并用2mm篩子再篩分，將篩上大顆粒打散，保持原料的松散，避免結團。將充分{昆勻的原料用壓樣機壓制成團塊。將試樣置人(110±5)℃烘箱中烘干

7、備用。所用還原試驗設備為立式快速升溫碳管爐。在試驗過程中，始終從碳管爐底部通N，以防止碳管和試樣氧化。準確稱量試樣后用石墨坩堝盛裝。并控制升溫速率。當溫度達到設定值時，保溫圖1配碳比對鐵粒脫硫率的影響時間為10min，然后隨爐冷卻至700C后取出，F(xiàn)ig．1Effectof，l(C)／n(0)ratioOilthedesulfurizationef—在空氣中冷卻至室溫。ficiencyofironnugget1．4指標計算方法2．1．2還原溫度對鐵粒脫硫的影響用0．125mm篩將還原產(chǎn)物分離成渣鐵兩部還原溫度是

8、影響含鐵塵泥直接還原反應的重分。再用5mm篩將鐵粒分級。稱量渣與鐵粒并要因素，同時對其脫硫過程也有一定的影響。圖分級化驗鐵粒成分，按下列公式計算鐵收得率、脫2為還原溫度對鐵粒脫硫率的影響。由圖2可看硫率和脫磷率。即：出，當還原溫度升高時，鐵粒脫硫率隨之升高，且一X1000o‘(1)均高于96。這是由于還原溫度升高促進碳的氣化反應發(fā)生，同時脫硫反應是吸熱反應，溫度升ZMxp△P一(1一—