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含碳铬铁矿球团的固态还原特性李建臣;白国华;李光辉【摘要】通过含碳铬铁矿粉矿成球及还原实验,研究还原温度、内配碳量、还原时间和添加剂对铬铁矿球团预还原结果的影响.结果表明:还原温度和内配碳量对预还原球团的金属化指标影响非常明显,温度高于1200℃时,铬铁矿预还原球团的金属化指标开始明显增加,内配碳比Ic/o=1.2为铬铁矿预还原球团的较佳配比;高温(≥1 300℃)时,可实现含碳铬铁矿球团的快速还原(f≤1 h);低温时,铁优先于铬还原,总还原反应完成时间需3~4 h.添加剂强化含碳铬铁矿球团预还原的实验结果表明,不同添加剂对还原反应的影响具有较大差异;不同温度下,相同添加剂的催化能力也有一定的差异;实验所涉及的添加剂中以NaCl、Na2B4O7·10H2O和Na2CO3的催化效果较好.%The bailing and reducing experiments of carbon-bearing chromite fines were carried out in laboratory. The effects of reduction temperature, amount of carbon, reduction time and types of additives on the metallization of carbon-bearing chromite pellets were investigated. The results show that the reductivity of carbon-bearing chromite pellet is greatly influenced by the reduction temperature and C/O mole ratio. At the temperature above 1 200 ℃, the metallization of prereduction pellet begins to increase obviously, and Ic/o=1.2 is better for the prereduetion of chromite pellet. The fast reduction of carbon-bearing chromite pellet can be achieved at high temperature (≥ 1 300 ℃); but it needs 3-4 h to finish the reduction reaction at low temperature, and the reduction reaction of iron is easier than that of chromium. The intensifying reduction of carbon-bearing chromite pellet with the help of additives was studied. The resultsindicate that different additives have great difference in the influence of reduction reaction, and the catalytic property of the same additive also has some difference at different reduction temperatures. For all involved addit ives in the experiment, NaCl, Na2B4O7· 10H2O and Na2CO3 have excellent catalytic performance.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2011(021)005【总页数】6页(P1159-1164)【关键词】铬铁矿;球团;固态还原;金属化率【作者】李建臣;白国华;李光辉【作者单位】中南大学资源加工与生物工程学院,长沙410083;中冶华天工程技术有限公司烧结部,南京210019;中南大学资源加工与生物工程学院,长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TF046;TF641铬铁合金是生产不锈钢和高铁素体合金的最重要合金材料的一种，它可作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢[1]。
专家论坛含碳球团还原反应及其技术汪琦(辽宁科技大学,辽宁鞍山114044)摘要:对含碳球团的自还原反应和工艺中涉及的燃烧和氧化反应进行了论述,分析了煤的性质、氧化性气氛对含碳球团自还原性的影响;介绍并且评价了现有和正在研发的含碳球团直接还原法和熔融还原法。
关键词:含碳球团;还原工艺;自还原性中图分类号:TF124 文献标识码:A 文章编号:1006-4613(2009)04-0001-10Reduction Reacti o n of Carbon-Conta i n ing Pellet and Its R educti o n ProcessW ang Q i(Sc ience and T echnology Un i v ersity of L iaon i n g,Ahshan114044,L iaon i n g,Ch i n a)Abstract:Se lf reducti on reac ti ons o f carbon-conta i n i ng pe llet and combusti on and ox i d izi ng reac tions i nvo lved i n t he reducti on process are discussed,and effects of coa l properti es and ox i d izi ngat m osphere on the self-reduc tion o f carbon-conta i n i ng pe llet are ana l y zed.Ex isti ng and be i ng de-ve loped pro cesses o f t he direc t reduction and m elti ng reduc tion of carbon-conta i n i ng pellet are i ntro-duced and t hen eva l uated.K ey word s:ca rbon-contai n i ng pe ll et;reducti on process;self-reduction含碳球团是指由含铁粉料配以固体还原剂(煤粉和焦粉等)和适当的粘结剂,经充分混合后经造球机造球或压球机压制而成的一种含碳含铁的小球或冷压块。
球团粘结剂之含碳球团直接还原工艺
现在直接还原炼铁是一种不熔化即将铁矿石中氧化铁还原成金属的生产工艺。
在18世纪末，有人提出了直接还原的设想。
20世纪60年代开始得到了快速发展，在20世纪有很多工艺得到商业化生产，其中采用最普遍的是以天然气为还原剂Midrex及HYL法以及以煤为还原剂回转窑法等。
随着世界钢产量增长，电炉钢比扩大，对直接还原铁的需求也日益增多，除了数量上原因外，部分采用直接还原铁为原料，可以减少废钢中有害杂质对钢质量的负面影响。
1980年全世界直接还原铁（DRI)产量为713万t，占世界生铁产量1.4%，2000
年世界DRI产量4620万t,占世界生铁产量7.5%，其中气基Midrex 及HYL法生产的约占总量93%，煤基回转窑法占7%。
目前大量生产的Midrex及HYL法有两个重要问题∶一是需用价格昂贵的天然气作还原剂，二是铁矿石需是块矿或是球团矿等人早块矿。
回转窑法虽用煤为还原剂但效率低，最大的生产线也只有年产6万t左右，同样也需要块矿或球团矿。
因此许多企业着力开发新的直接还原炼铁工艺，有些已经在实验室和小型试验厂中获得成功，有些已经在建设商业化工厂，有些已在商业规模工厂中顺利生产。
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铬铁预还原球团方法
铬铁预还原球团方法是一种处理铬铁矿以提取铬铁合金的工艺，该工艺主要包括以下几个步骤：
1、原料准备：
1铬铁矿石经过破碎、筛分和选矿，得到符合要求的粒度范围。
2添加适量的粘结剂（如膨润土、石灰等）和还原剂（通常为细磨后的焦炭粉末），并进行充分混合。
2、制球团：
将上述混合料通过造球机或圆盘造球机制成均匀的球团，保证球团具有足够的强度和孔隙结构，以便在后续还原过程中气体能够顺利穿透。
3、预还原：
制得的球团送入预还原设备中，在低于其熔点的温度下进行还原反应。
通常采用竖炉、回转窑或者流化床等形式的设备，将球团中的铬铁矿（主要成分Cr2O3）部分还原成金属态的铬（Cr）和铁氧化物。
4、还原过程：
在还原气氛（通常为氢气、一氧化碳或其他还原性气体）中，铬铁矿与碳发生化学反应，生成CrFe合金以及CO气体和其他副产品。
5、后续处理：
预还原后的球团接着可能进入电炉或高炉进一步冶炼，以获得高纯度的铬铁合金。
国外有一种称为SRC法（Self-Reducing Pellet Process）的预还原球团工艺，是铬矿预还原技术的一种代表，可以实现连续稳定生产，并且提高了铬铁矿资源的利用率和铬铁合金的产出率。
这种预还原球团工艺相比传统的烧结球团后直接入炉冶炼的方式，能有效降低能耗、减少环境污染，并提高铬铁生产的经济性和效率。
含碳铬矿球团还原热力学研究
徐荣军;倪瑞明;张圣弼;马中庭
【期刊名称】《烧结球团》
【年(卷),期】1996(21)3
【摘要】本文介绍了含碳西藏铬矿球团的还原顺序。
Ｘ射线衍射证明：还原温度
低于１２００℃时，还原产物是Ｆｅ及Ｃｒ_２Ｏ_３；还原温度高于１２００℃时，还原产物是Ｆｅ、Ｆｅ_３Ｃ、（Ｃｒ，Ｆｅ）_７Ｃ_３，在还原初期阶段生成的
Ｆｅ转变成Ｆｅ_３Ｃ_，最终转变成（Ｃｒ，Ｆｅ）_７Ｃ_３；当还原温度高于１３００℃时，发现有ＭｇＡｌ_２Ｏ_４，ＭｇＳｉＯ_４生成，热力学计算的结果
与Ｘ射线衍射结果相符。
【总页数】4页(P1-4)
【关键词】铬铁矿;含碳球团矿;直接还原热力学
【作者】徐荣军;倪瑞明;张圣弼;马中庭
【作者单位】安阳钢铁公司,北京科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TF046.6
【相关文献】
1.含碳铬矿球团的造球及直接还原 [J], 徐荣军;倪瑞明
2.含碳铬矿球团在竖炉内的还原 [J], 袁章福;万天骥
3.含碳铬矿球团的还原性能 [J], 袁章福等;陈允恭
4.含碳铬矿球团还原动力学的研究 [J], 徐荣军;倪瑞明;张圣弼;马中庭;陈启兵因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
含碳球团直接还原过程的数值模拟
王爱军;王尚槐
【期刊名称】《北京科技大学学报》
【年(卷),期】1998(020)006
【摘要】基于质量守恒方程、能量守恒方程及化学反应速度式，建立了描述含碳
球团直接还原过程的数学模型，用此模型所做的数值计算结果与试验结果基本吻合。
数值模拟结果表明：影响含碳球团还原速率的最重要因素是炉温，含碳球团应在尽可能高的炉温下焙烧；虽然大球的还原速度开始阶段较慢，但焙烧时间足够长时，不论球大小，都可达到高金属化率；只有配碳量足够时才能获得较快的还原速率和较高的还原度。
【总页数】5页(P517-521)
【作者】王爱军;王尚槐
【作者单位】北京科技大学热能工程系;北京科技大学热能工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TF556
【相关文献】
1.高铁铝土矿含碳球团的直接还原熔分工艺 [J], 张颖异;倪文杰;齐渊洪;邹宗树;程
相利
2.含碳球团还原过程中反应分数,还原度和金属化率的关系 [J], 杨学民;黄典冰
3.钒钛铁精矿含碳球团直接还原试验 [J], 李俊翰;邱克辉;杨绍利
4.钒钛磁铁精矿含碳球团直接还原工艺分析 [J], 洪陆阔;武兵强;李鸣铎;高建军;齐
渊洪;孙彩娇
5.白云鄂博矿含碳球团直接还原过程工艺参数优化的数值模拟 [J], 潘刚;王子杰;李义科;赵增武;丁胜利;武文斐
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含碳铬矿球团还原热力学研究
含碳铬矿球团还原热力学研究是一种比较新的研究课题，主要是研究含碳铬矿球团在受到不同温度和压力条件下的还原热力学特性。
它的研究对于优化铬合金的冶炼工艺具有重要意义。
含碳铬矿是一种常用的冶炼原料，它是由碳、铬、锰、氮等元素组成的复合矿物，其中碳的含量大约占20%~30%，铬的含量大约占65%~75%。
而碳在铬合金中起着关键作用，可以改变铬合金的组织结构和性能，所以铬合金的冶炼过程中需要对含碳铬矿球团进行还原处理，以保证其质量。
还原是指在一定温度和压力下，将含碳铬矿球团中的碳部分通过化学反应转化为碳气体，使其从矿物中分离出来，从而提高铬的含量。
然而，含碳铬矿球团的还原性能往往受到温度和压力的影响，因此，研究其在不同温度和压力条件下的还原热力学特性十分重要。
含碳铬矿球团还原热力学研究通常采用热力学实验方法，例如热重技术、热分析技术和气相色谱技术等，以研究其在不同温度和压力条件下的还原行为。
研究发现，随着温度的升高，含碳铬矿球团的还原速率显著增加，但随
着压力的升高，还原速率减小，表明含碳铬矿球团在高温、高压条件下的还原反应受到压力的限制。
此外，含碳铬矿球团的还原反应还受到碳含量和球团粒径的影响，碳含量越高，还原速率越快，球团粒径越小，还原速率越快。
因此，如果希望优化铬合金的冶炼工艺，需要采取不同的还原条件，如温度、压力和碳含量等，以提高含碳铬矿球团的还原效率和质量。
总之，含碳铬矿球团还原热力学研究是一个系统而复杂的课题，其研究结果可以为铬合金冶炼工艺优化提供重要参考。
