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1、第30卷第4期武漢科技大學學報(自然科學版)Vol.30,No.42007年8月J.ofWuhanUni.ofSci.&Tech.(NaturalScienceEdition)Aug.2007巴西赤鐵礦富礦粉直接還原試驗研究12121彭志堅,羅浩,黎應君,熊心志,唐世明(1.武漢科技大學鋼鐵冶金與資源利用省部共建教育部重點實驗室,湖北武漢,430081;2.武漢鋼鐵(集團)公司鋼鐵設(shè)計研究院,湖北武漢,430080)摘要:對粒度不大于4mm赤鐵富礦粉原礦進行壓球直接還原試驗研究,以燒結(jié)常用的赤鐵礦富礦粉和
2、還原劑(碎焦粉或煙煤)為原料,采用復合型粘結(jié)劑進行壓球試驗。實驗結(jié)果表明,成型球在1150～1280℃直接還原時,基本無粘結(jié)現(xiàn)象。因而可在較簡易條件下實現(xiàn)生產(chǎn)DRI的目的。關(guān)鍵詞:赤鐵礦富礦粉;直接還原;含碳球團;壓團中圖分類號:TF533文獻標志碼:A文章編號:167223090(2007)0420337205將赤鐵礦富礦粉用于直接還原工藝,可實現(xiàn)原試驗,所定反應溫度高于1100℃。簡化燒結(jié)工序、節(jié)省投資、降低能耗、減少粉塵污各種還原劑的主要化學成分如表2所示。本染的目的。這不僅為直接還原工藝提供了新思
3、試驗內(nèi)配還原劑的粒度均要求在150目以下。路,更符合國家鋼鐵工業(yè)“環(huán)保、節(jié)能、高效”的可表2各種還原劑的主要化學成分(wB/)持續(xù)發(fā)展的要求。本課題對某鋼鐵公司提供的巴編號名稱C固定碳揮發(fā)分灰分SP西卡拉加斯高品位富礦粉進行直接還原可行性試1碎焦粉86.05——10.020.650.02驗研究。具體做法是:采用冷固結(jié)壓球等工藝,將2煙煤—59.6914.188.520.510.02粗顆粒富礦粉(≤4mm)壓制成球,利用燒結(jié)用的本研究前面所做的試驗證明,對于親水性較煙煤、碎焦粉等還原劑一步直接還原,從而獲得
4、高差的礦物壓團成球來說,使用單一的無機或有機金屬化率(90%以上)、低雜質(zhì)的金屬化球團,為煉粘結(jié)劑幾乎不能同時滿足生球強度和還原焙燒過[1,2]鋼提供了新型含鐵精料。程強度的要求,而使用由有機物+無機物構(gòu)成的復合型粘結(jié)劑,既能優(yōu)勢互補,又可盡量減少1原料的選擇及試驗過程無機粘結(jié)劑的用量,還可有效降低DRI球團的渣1.1試驗原料相含量。故對于親水性較差的赤鐵礦原礦進行壓試驗所用的赤鐵礦是巴西卡拉加斯富礦,所團直接還原來說亦是如此。用粘結(jié)劑是自主研發(fā)的復合型粘結(jié)劑A和粘結(jié)本研究采用的粘液狀復合型粘結(jié)劑A和B劑
5、B,所用還原劑主要有碎焦粉和煙煤。經(jīng)實驗室檢測,在90℃下烘干時,殘余物為原重1.1.1原料的性質(zhì)的10%;當溫度超過500℃時,其殘余量僅為原巴西卡拉斯赤鐵礦原礦的物化性質(zhì)如表1所重的3%。示。此前對該赤鐵礦原礦進行的初步試驗研究發(fā)1.2試驗流程現(xiàn),該赤鐵礦親水性較差,而且還原性能較氧化球試驗采用自研制的壓球模具,對巴西卡拉斯團差,在不加內(nèi)配碳的情況下,1100℃以下還原富礦粉添加復合型粘結(jié)劑A和B進行壓球,壓球程度極弱,因此,本研究針對該原礦進行內(nèi)配碳還形狀為<17×15mm的扁圓球,并檢測生球的強表
6、1巴西卡拉加斯赤鐵原礦主要成分及物化性質(zhì)度指標;利用實驗室硅碳棒還原爐,采用蓋碳法直成分TFeFeOSiO2CaOMgOAl2O3SP燒損接還原工藝對干燥后的球團進行試驗研究,觀察wB/%67.30.550.990.0180.111.060.020.011.3其還原性狀。經(jīng)過工藝流程探索試驗,以期掌握粒度1～0.833～0.074～0.043～0.043mm赤鐵礦粉含煤球團的最佳還原焙燒工藝。試驗流范圍4mm1mm0.833mm0.074mm以下分布/%17.628.836.4125.2程如圖1所示。收稿
7、日期:2006212230作者簡介:彭志堅(19492),男,武漢科技大學教授級高工.E2mail:Pengzhijian49@yahoo.com.cn338武漢科技大學學報(自然科學版)2007年第4期再做干球的落下和抗壓強度指標檢測,并記錄數(shù)據(jù)。壓球試驗方案及部分試驗結(jié)果如表3所示。表3壓球試驗方案及強度測量結(jié)果抗壓強度落下強度試樣粘結(jié)劑配比/%原礦碎焦粉水份/N·個-1/次·個-1編號/%/%/%復合型A復合型B濕球干球濕球干球12090889682.31.3230898810.4973.52.13
8、40888812.51135.53.4450878812.91176.54560868812.31095.53.560290887522170389889.35931.5804888810.1734.51.5940879810.91035.53104082.713.3810.510152.8圖1壓球直接還原試驗流程11408115810.11004.52.51.3試驗方法1240781888.2964.52.51.3.1成球試
