含鐵塵泥高堿度內(nèi)配碳球團(tuán)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(xué)學(xué)報(bào)Vo1．37，No．12014年2月JournalofWuhanUniversityofScienceandTechnologyFeb．2014含鐵塵泥高堿度內(nèi)配碳球團(tuán)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(xué)鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢，430081)摘要：在豎式碳管爐中進(jìn)行含鐵塵泥高堿度內(nèi)配碳球團(tuán)的還原試驗(yàn)，并通過改變溫度、配碳比和堿度對(duì)含鐵塵泥還原過程中的脫硫和脫磷進(jìn)行研究。結(jié)果表明，高堿度內(nèi)配碳球團(tuán)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(dá)到0．007，而脫磷率一般為25～35，最高達(dá)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(guān)鍵詞：舍鐵塵泥；內(nèi)配碳球團(tuán)；自還原；脫硫；脫磷中圖分類號(hào)：TF556文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674—3644(2014)01—0001—04隨著鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，鋼鐵企對(duì)其還原過程中脫硫和脫磷的影響因素進(jìn)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(tuán)的實(shí)際應(yīng)鋼鐵廠每生產(chǎn)1t

3、粗鋼產(chǎn)生的含鐵塵泥達(dá)到35～用提供依據(jù)。40kg。有效利用含鐵塵泥，對(duì)環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減1試驗(yàn)排、實(shí)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(jié)原料，但由于含鐵塵泥粒度1．1試驗(yàn)原料細(xì)，易出現(xiàn)粘堵輸送系統(tǒng)、配料不暢和不易混勻等本試驗(yàn)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(tuán)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(yīng)性強(qiáng)、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(diǎn)。為此，本文基于該方法在豎式碳管爐中驗(yàn)堿度，重力灰中碳含量較高，可充分利用各有用進(jìn)行含鐵塵泥高堿度內(nèi)配碳球團(tuán)的還原試驗(yàn)，并成分。試驗(yàn)原料的化學(xué)組成如表1所示。表1原料的化學(xué)組成Table1Chemicalcompositionsofrawmaterials1．2試驗(yàn)方案15，叫(重力灰+出鐵場灰)為70。(C)／設(shè)含鐵原料總質(zhì)量為100g，試驗(yàn)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(jì)算相應(yīng)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(xiàng)目：武漢科技大學(xué)鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助項(xiàng)目(FMRU201204)作者簡介：余岳(1981-)，男，武漢科技大學(xué)工程師．Email：188I1246@qq．corrl2武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)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(jìn)脫硫反應(yīng)的發(fā)生。但對(duì)于以煤粉為還原劑1．3試樣制備時(shí)，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(yàn)可能導(dǎo)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(jié)團(tuán)。將充分{昆勻的原料用壓樣機(jī)壓制成團(tuán)塊。將試樣置人(110±5)℃烘箱中烘干

7、備用。所用還原試驗(yàn)設(shè)備為立式快速升溫碳管爐。在試驗(yàn)過程中，始終從碳管爐底部通N，以防止碳管和試樣氧化。準(zhǔn)確稱量試樣后用石墨坩堝盛裝。并控制升溫速率。當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，保溫圖1配碳比對(duì)鐵粒脫硫率的影響時(shí)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(biāo)計(jì)算方法2．1．2還原溫度對(duì)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(yīng)的重分。再用5mm篩將鐵粒分級(jí)。稱量渣與鐵粒并要因素，同時(shí)對(duì)其脫硫過程也有一定的影響。圖分級(jí)化驗(yàn)鐵粒成分，按下列公式計(jì)算鐵收得率、脫2為還原溫度對(duì)鐵粒脫硫率的影響。由圖2可看硫率和脫磷率。即：出，當(dāng)還原溫度升高時(shí)，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(jìn)碳的氣化反應(yīng)發(fā)生，同時(shí)脫硫反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度升ZMxp△P一(1一—