提铁调渣相
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四川冶金第27卷与含V2050.8~1.2%的石煤相比,含钒钢渣中的钒含量还是相当高的,将其作为二次资源回收其中的钒将会有很大的意义。
攀钢为回收这部分钢渣中的钒作了许多工作,例如将钢渣返回烧结。
但含钒钢渣作为烧结料返回高炉,在高炉铁水中进一步富集的同时,磷也被富集于铁水中。
转炉渣中CaO含量较高,如果直接用酸浸的方法提钒,酸的耗量过大,成本过高,因此开发新的方法从转炉渣中回收钒是非常有必要的。
为了研究从钢渣中提取钒的新方法,本工作对钒在钢渣中的分布、含量、冷却条件及含钒矿相的生长做了研究,尝试用碳热还原方法回收渣中的钒,将钒富集于碳饱和的生铁中。
2实验2.1含钒钢渣中钒的分布实验用攀钢转炉渣,成分如表1所示。
表1攀钢转炉渣成分盛坌旦垒璺塑!:壁塑叟曼!垒塑塑!含量(%)2.6553.315.257.668.542.040.35称取20g渣与一定量的v203和添加剂均匀混合,添加剂主要为si02和CaF2,目的是为了降低渣的碱度和粘度,1440℃条件下在钼坩埚内熔化,恒温1小时后以1或2℃/min的冷却速度降温,由可编程控温仪控温(ShimadenSR一53)。
渣样在1000℃时用氩气保护水淬。
淬冷渣用电子显微镜、化学分析、SEM、EDX和XRD分析钒在渣中的分布和存在形式。
2.2钢渣中含钒矿相的生长实验用马钢转炉渣,成分如表2所示。
表2马钢转炉渣平均成分盛坌兰垒曼塑!:壁坚受曼!垡坚塑!堕含量(%)5.7535.022.326.08.51.21.3称取20g渣与Si02均匀混合,将其碱度分别调为1.6和1.9,在1500℃条件下用氩气保护在钼坩埚内熔化,恒温2小时后分别以5、3、1℃/min的降温速度冷却至500℃,切断炉子电源,在炉中冷却至室温,用与2.1相同的方法分析,含钒相晶粒大小及体积分数通过图像软件分析确定。
2.3碳热还原钢渣将表3所示成分的渣研磨成粉末与石墨和Si02粉末均匀混合,取15g均匀混合渣装入石墨坩埚,放人密封石英玻璃管中,用感应圈加热。
高炉炼铁中渣化反应的机理与优化措施高炉炼铁是现代钢铁工业中最常用的铁矿石冶炼方法之一。
在高炉内,铁矿石与燃料、热风和矿渣等原料通过一系列复杂的物理和化学反应,产生高温高压下的冶金过程。
其中渣化反应是高炉炼铁过程中非常重要的一环,它在铁矿石还原的同时,使产生的渣浮于铁水表面,保护铁液不受污染。
本文将探讨高炉炼铁中渣化反应的机理及其优化措施。
一、渣化反应的机理在高炉内,铁矿石与燃料(通常是焦炭)燃烧产生的高温煤气和热风相互作用,通过直接还原和间接还原的方式将铁矿石中的铁氧化物还原为金属铁。
与此同时,一部分金属铁与燃料中的一些杂质形成不溶于铁液的矿渣,这就是渣化反应的基本过程。
渣化反应具体涉及了多种化学反应和物理过程。
首先,铁矿石中的铁氧化物经过还原反应得到铁金属。
还原反应通常由以下几个步骤组成:铁氧化物和一氧化碳发生反应生成金属铁和二氧化碳,而这一过程又称为固相还原;铁金属和二氧化碳进一步反应生成金属铁和一氧化碳,这一过程称为气相还原。
此外,由于炉内存在多种物质,如铁矿石、焦炭和矿渣等,它们之间还存在着复杂的物理反应。
举例来说,当还原反应发生时,铁金属和铁氧化物之间的界面会发生扩散作用,此时铁氧化物的还原速率受到扩散限制。
二、渣化反应的优化措施为了提高高炉炼铁的效率和产能,必须优化渣化反应的过程。
以下是几种可行的优化措施:1. 选择合适的铁矿石:铁矿石的种类和质量对渣化反应有着重要影响。
选择具有较高还原性的铁矿石可以提高还原反应速率,从而加快渣化反应的进行。
此外,铁矿石中的含水和粉尘等杂质也会影响渣化反应的过程,因此在选择铁矿石时需要谨慎考虑。
2. 控制燃料的质量和供给:燃料是高炉炼铁中的重要组成部分,它不仅提供热量,还对渣化反应产生影响。
控制焦炭的质量和粒度可以影响还原反应的速率,进而影响渣化反应的进行。
此外,合理控制燃料的供给速度和方式也是重要的优化手段。
3. 优化高温煤气的利用:高温煤气中含有大量的一氧化碳和水蒸气等还原剂,可以与铁矿石中的氧化铁进行反应。
高炉四大基本操作制度一、送风制度送风制度是高炉操作中的重要一环,其主要目的是保证高炉的顺利送风,提高炉缸的热状态,促进煤粉的燃烧和热量的传递,从而提高高炉的生产效率和降低能耗。
在送风制度方面,我们总结出以下几点关键内容:1. 确定合适的鼓风动能,保证煤粉的充分燃烧和热量的有效传递。
2. 控制适宜的风口面积和形状,以适应不同生产条件和炉况要求。
3. 合理调整风口送风速度和温度,以实现炉缸热状态的稳定和提高。
4. 密切关注风口状况,防止堵塞和破损,确保送风的稳定和安全。
二、热风温度制度热风温度制度是高炉操作中的重要环节,其目的是提高入炉风温,促进煤粉的快速燃烧和降低焦比。
在热风温度制度方面,我们总结出以下几点关键内容:1. 确定合理的热风温度范围,根据实际生产需要进行调整。
2. 定期检测和清理热风管道,确保热风温度的稳定传递。
3. 控制热风炉烧炉时间和空气配比,以提高热效率并防止对砖衬的破坏。
4. 根据高炉状况和冶炼需求,调整热风温度和压力,确保高炉的正常生产。
三、造渣制度造渣制度是高炉操作中控制炉渣成分和性质的重要手段,其目的是优化渣相组成,提高生铁质量并降低能耗。
在造渣制度方面,我们总结出以下几点关键内容:1. 根据生铁成分和冶炼需求,选择合适的造渣剂和添加量。
2. 控制炉渣的成分和性质,以满足高炉生产的需要。
3. 定期检测炉渣的流动性和稳定性,防止炉缸堆积和结渣。
4. 优化造渣工艺,提高造渣效果和降低能耗。
四、炉缸管理炉缸管理是高炉操作中的核心环节,其目的是保持炉缸的热状态稳定,提高生铁产量和质量。
在炉缸管理方面,我们总结出以下几点关键内容:1. 密切监控炉缸温度和活跃程度,及时调整相关参数。
2. 控制适宜的铁水成分和含硅量,提高生铁质量。
3. 定期进行炉缸清扫和维护,防止炉缸堵塞和破损。
4. 优化送风和热风温度制度,提高炉缸的热状态和生铁产量。
五、总结与建议通过对高炉四大基本操作制度的总结和分析,我们可以得出以下结论和建议:1. 在送风制度方面,应合理调整鼓风动能、风口面积和形状、风口送风速度和温度等参数,以保证煤粉的充分燃烧和热量的有效传递。
冶炼造渣剂的作用原理是
冶炼造渣剂是冶金行业常用的一种辅助剂,主要用于冶金过程中去除有害杂质、改善金属质量以及调节渣钟组成。
其作用原理主要包括下面几个方面:
1. 去除杂质:冶炼造渣剂可以与金属中的杂质发生化学反应,形成易于脱除的氧化物或硫化物,并与熔渣分离。
例如,在铜冶炼过程中,加入造渣剂可以与含铁杂质反应生成铁硅渣,从而使铁硅渣与铜水分离,达到去除杂质的目的。
2. 脱硫:冶炼造渣剂中常含有脱硫剂,可以促进金属中硫的向渣相转移。
在钢铁冶炼中,常使用石灰石作为造渣剂和脱硫剂,与金属中的硫发生反应,生成易溶于熔渣的含硫酸钙,从而降低金属中的硫含量,提高金属的纯净度。
3. 调节渣钟组成:冶炼造渣剂可以调节熔渣的物理性质、化学成分和温度,在冶炼过程中起到保温、防氧化、增稠和增容的作用。
比如,在铝冶炼中,加入氧化铝、纳米二氧化硅等造渣剂,可以改善熔渣的浇铸性能,降低温度和粘度,以便更好地进行浇铸、连铸等工艺操作。
4. 改善金属质量:冶炼造渣剂可以改变金属的浓度分布和晶体结构,减少金属的夹杂物,提高金属的组织和性能。
例如,在铝合金冶炼中,加入稳定剂、变质剂等造渣剂,可以使金属中的夹杂物形成球状或减少数量,提高合金的抗拉强度和塑性。
5. 保护炉膛和炉衬:冶炼造渣剂可以形成一层保护液膜,防止金属与空气、炉衬接触,减少氧化和腐蚀。
这对于冶炼高温金属如钢铁、铝合金等非常重要,可以延长炉膛和炉衬的寿命,降低设备维护成本。
总之,冶炼造渣剂通过与金属杂质的反应和渣相分离、脱硫、调节渣钟组成、改善金属质量和保护炉膛等措施,实现了冶炼过程的优化和提质增效的目标。
它在冶金行业起着重要的作用,为高质量金属的生产提供了技术支持。
湿法炼锌中锌铁分离方法与运用探讨莫德杨发布时间:2022-03-02T11:43:50.460Z 来源:《探索科学》2021年10月下20期作者:莫德杨[导读] 渣挥发法、黄钾铁矾法、针铁矿法均能实现较好的锌铁分离效果。
广西誉升锗业高新技术有限公司莫德杨广西河池市 547000摘要:当前锌冶炼厂85%以上采用湿法炼锌工艺,其工艺过程主要包括常规浸出—渣挥发法、热酸浸出—黄钾铁矾法、热酸浸出/氧压浸出—针铁矿法、还原浸出—赤铁矿法,其关键核心技术为锌铁分离,因此,高铁锌精矿湿法炼锌过程中在锌铁高效分离、铁渣资源化利用、清洁绿色生产方面面临新的挑战。
关键词:碳热还原法;挥发法;黄钾铁矾法;针铁矿法;赤铁矿法;喷淋法引言锌铁的湿法分离在湿法炼锌、钢铁冶金含锌尘泥的资源化利用、镀锌行业废液治理等过程中有重要的作用,高效的分离方法不仅能提高产品质量,还能提高金属资源的利用率并解决废渣废液造成的环境污染问题。
溶液中的锌铁分离主要有化学沉淀法、离子交换法和溶剂萃取法等。
由于共沉淀的存在,除非多次沉淀,否则化学沉淀分离效果难以令人满意。
离子交换法分离程度较好,但受制于交换容量,该法难以满足工业上处理量大、金属含量高的需要。
溶剂萃取法由于具有金属回收率高、处理能力大、分离效果好、设备简单和易于自动化操作等优点,最具工业应用前景。
1原料中铁的赋存形式对国内某厂高铁锌精矿与锌浸出渣进行XRD分析,高铁锌精矿中主要矿物为闪锌矿和铁闪锌矿。
对国内某厂高铁锌精矿与锌浸出渣中铁在各物相中的分布进行了分析,在高铁锌精矿中,铁主要以硫化物形态存在,占总铁量的94%;在锌浸出渣中,铁主要以赤铁矿和磁铁矿形态存在,分别占总铁量的82%和7%左右。
2湿法炼锌中锌铁分离方法2.1黄钾铁矾法热酸浸出液预中和至pH~1.5,控制除铁温度约90℃,向含铁液中加入碱离子,如K+、Na+、NH4+等。
同时不断加入中和剂,维持溶液pH,使铁以黄钾铁矾的形式沉淀,铁渣含铁约25%,除铁后液含铁1~3g/L。
炼铁时石灰石的作用概述及解释说明1. 引言1.1 概述在炼铁过程中,石灰石作为一种重要的辅助原料扮演着关键的角色。
它主要用于调节和控制炉渣的酸碱度,以优化冶金过程的效果。
同时,石灰石还可以促进渣化反应的进行,提高金属产率和质量。
因此,对于理解石灰石在炼铁中的作用和机制具有重要意义。
1.2 文章结构本文将从三个方面介绍石灰石在炼铁过程中的作用:首先,我们会对石灰石进行定义和描述其特性;其次,我们将详细探讨其在不同阶段的具体作用,并阐明使用时需要注意的事项;最后,我们将解释说明其与其他原料的反应机制,并分析其对冶金过程以及渣化反应的影响。
1.3 目的本文旨在全面了解并说明石灰石在炼铁中所起到的关键作用,并就未来可能发展方向提出展望和建议。
通过深入理解其中涉及到酸碱平衡、反应机制以及渣化反应等方面知识,我们可以更好地应用石灰石,优化冶金过程,提高炼铁效率和产品质量。
同时,也为相关领域的研究者和从业人员提供有益的参考和借鉴。
2. 炼铁时石灰石的作用2.1 石灰石的定义和特性石灰石是一种常见的矿石,主要成分是碳酸钙(CaCO3)。
它通常呈白色或灰色,质地较硬。
其在大自然中广泛存在,并被广泛用于各种工业领域。
2.2 石灰石在炼铁过程中的作用在炼铁过程中,石灰石起着以下几个重要的作用:首先,石灰石是一种重要的还原剂。
在高温下,它与碳(C)发生反应生成二氧化碳(CO2)、水蒸气(H2O)和氮气(N2),同时释放出大量的一氧化碳(CO)和能量。
这些还原反应有助于将铁矿石中的含氧化铁还原为金属铁。
其次,由于含有大量的钙元素,加入适量的石灰石可以调节冶金过程中渣铁的成分和性质。
钙元素可在渣化反应中与杂质形成稳定结合物,在渣中固定住引起不良影响的杂质元素。
这样可以有效地减少渣中的有害成分,提高冶金反应的效率和产量。
此外,石灰石的加入还可以调控炉渣的粘度,改善其流动性。
在高温下,石灰石与其他原料(如焦炭)发生反应生成多种化合物。
Al_2O_3对钢渣提铁后二次渣制取的微晶玻璃性能的影响熊辉辉;郭文波;张庆晓;沈针;唐丰洁【期刊名称】《硅酸盐通报》【年(卷),期】2013(32)4【摘要】为了利用大量的钢渣、改质剂A和改质剂B等固体废弃物制备具有高附加值的微晶玻璃,将钢渣与改质剂A和B混合熔融提铁并采用DTA、XRD、SEM 等手段研究了Al2O3对钢渣提铁后二次渣制取的微晶玻璃性能的影响。
结果表明,当Al2O3质量分数为3%~6%时,试样的主晶相为硅灰石,微晶玻璃晶体呈粒状,晶体结构疏松且有少许气孔存在;随着Al2O3含量的增加,微晶玻璃的主相由硅灰石转变为镁黄长石和钙铝黄长石。
当Al2O3质量分数为15%时,析晶动力学参数k(Tp)最大,析晶能力强,此时微晶玻璃的晶粒尺寸为1~2μm左右,且晶相结构致密,其抗弯强度为49.85 MPa,显微硬度为3.60 GPa,抗压强度为181.47 MPa,符合建筑装饰用微晶玻璃的国家标准要求。
【总页数】6页(P758-762)【关键词】Al2O3;钢渣;二次渣;微晶玻璃【作者】熊辉辉;郭文波;张庆晓;沈针;唐丰洁【作者单位】江西理工大学冶金与化学工程学院;新余钢铁集团有限公司;江西理工大学经济管理学院【正文语种】中文【中图分类】TB322【相关文献】1.钢渣提铁后二次渣直接制取微晶玻璃研究 [J], 熊辉辉;郭文波;申邦坡;沈针;唐丰洁;2.镍渣提铁及熔渣制备微晶玻璃的研究 [J], 王亚利;倪文;张锦瑞;马明生;刘凤梅3.提锌二次尾渣制备微晶玻璃的工艺优化 [J], 孟昕阳; 李宇4.钢渣熔态提铁后的二次渣制备微晶玻璃的实验研究 [J], 郭文波;苍大强;杨志杰;李宇;魏承志5.晶化温度对不锈钢渣微晶玻璃析晶及性能影响 [J], 吴春丽;杨健;卜金彪;罗璐昕;潘德安;刘波;张深根因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
炼钢过程的主要反应[4篇]以下是网友分享的关于炼钢过程的主要反应的资料4篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
炼钢过程的主要反应(一)炼钢过程的主要化学反应1. 硅的氧化及还原在一般炼钢法中,硅都在熔炼初期大量氧化。
熔炼后期,熔池中残留的硅一般都很低。
[Si]+2(FeO)=(SiO2)+2[Fe] ΔH=-78990硅的氧化是强放热反应,能放出大量热能,有利于炉温的上升。
氧化形成的SiO2与FeO结合成2FeO.SiO2,成为初期渣的主要成分。
(SiO2)+2(FeO)=(2FeOSiO2) ΔH=-5900(2FeOSiO2)仅在酸性渣中稳定。
在碱性渣内,CaO可取代FeO,反应如下:(2FeOSiO2)+2(CaO)=(2CaOSiO2)+2(FeO) ΔH=-27940 由于生成稳定的2CaOSiO2,使硅氧化完全,而且在后期温度高时亦不能发生还原。
在酸性炉中,随着炉温升高,SiO2分解压逐渐变大,可发生还原:(SiO2)+2[C]=[Si]+2CO(SiO2)+2[Fe]=[Si]+2FeO2. 锰的氧化及还原锰也在熔炼初期氧化,其反应如下:[Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe] ΔH=-32290Mn的氧化也是放热反应,但其热效应比Si小,对热平衡影响不大。
生成物MnO,在酸性炉渣中结合成MnOSiO2,在碱性炉渣中成自由态。
因此,锰在酸性炉内比在碱性炉内氧化程度大些。
随着温度的上升,MnO分解压力的升高比SiO2大,不管MnO处于何种状态,都能在一定程度上被还原。
因此,锰的还原是熔炼过程温度升高的标志。
3. 碳的氧化碳的氧化是炼钢过程中最主要的反应,碳的氧化在很大程度上决定了炉子的生产率及钢的质量。
通过炉渣进行的脱碳反应是异相反应,由以下三个同时进行的反应组成:FeO从炉渣转移至金属中:(FeO)→[FeO]金属中碳的氧化:[C]+[FeO]=[CO]+[Fe]CO气泡的形成及排出:[CO]→{CO}↑将上述三个反应结合起来,脱碳反应一般可写成:(FeO)+[C]={CO}↑+[Fe]脱碳反应的热效应有不同的看法,据认为较正确的是:对金属中的同相反应:[FeO]+[C]=[Fe]+CO ΔH=-10980(弱放热反应)有炉渣中(FeO)参加时:(FeO)=[FeO] ΔH=+28890(FeO)+[C]=[Fe]+CO ΔH=+17910 (吸热反应)因此有炉渣中(FeO)参加的异相脱碳反应是吸热反应。
铁前工序提铁控渣相技术攻关方案
为进一步推进技术进步,努力降低铁前工序生产成本,特制定铁前工序提铁控渣相如下攻关方案。
一、开展技术攻关的必要性
当前随着钢铁行业市场形势的进一步恶化,如何有效降低生产成本已经成为企业生存的重要任务。
目前我们公司铁前烧结炼铁工序渣相中镁铝比偏高,9月23日至10月22日平均镁铝比为0.75,尤其是10月份有明显的上升趋势。
通过与同行业的对标,我们发现目前国内大部分高炉镁铝比都控制在0.6,降低镁铝比、平衡渣相提高入炉品位,有助于降低工序成本。
二、铁前工序提铁控渣相可行性分析
适当降低镁铝比有利于烧结品位的提高,虽然烧结成本略有升高,但铁前整体成本下降明显。
1、高炉炉渣流动性是高炉顺行的保证,镁铝比降低的同时,适当提高二元碱度,保证四元碱度在1.0±0.05,可保证炉渣流动性不变。
2、烧结品位每提高1%,降低高炉焦比2%,提高高炉产量3%,经测算利于铁前成本的降低。
3、现在烧结矿控制的铝硅比(Al2O3/SiO2=0.42)控制合理,但是含量都比较高,应该按照比例降到合理成分SiO25.3%±0.2%、Al2O3%2.12%±0.2%,这样既能保证烧结矿的质量又能保证烧结矿的冶金性能和降低高炉冶炼成本,而且烧结矿中MgO%含量比较高 2.7-2.75%,导致高炉炉渣的镁铝比到0.75左右,现在范围0.6-0.8%。
镁铝比在0.5-0.7%合理范围保证了炉渣流动性,保证高炉炉况顺行就可以,烧结矿中钙硅镁铝含量的增高直接导致了高炉渣量增加,产量降低,综合燃料比升高,成本升高。
烧结矿中Al2O3%控制在2.12%±0.2%,MgO%含量应该控制在2.5%±0.2%合理范围,然后根据炉渣四元碱度逐步调整。
以上表格对比看出烧结矿的配矿成本上升10元钱,但是烧结矿的品位上升1%,烧结工序能耗上升52.64-48.96=3.68元,渣量下降421-371=50公斤×60/1000=3元,燃料比下降551-540.1=11.1×600/1000=6.66元,铁水成本下降约1284.52-
1275.12=9.4,经济效益相当可观.9.42+6.66-3.68-
3=8.4元×38万吨高炉吨铁水产量=319.2万/月的经济效益。
三、攻关组织机构与攻关目标
1、攻关组织机构
组长:副组长:
组员:
2、攻关目标
在保证冶炼操作平稳顺行的前提下,降低高炉炉渣镁铝比到0.6,以减少烧结过程白云石加入量和配矿中三氧化二铝的代入量,降低高炉铁水生产成本8.4元/t铁,每月节约成本84万元。
初步确定的目标是:利用一个月的时间(11.1日-11.30日)联合炼铁厂实施开展攻关。
四、具体实施措施
1、烧结多配主流矿,降低烧结矿的硅铝、提高品位。
2、烧结与高炉加强联系,保证原料变化及时通知高炉。
3、高炉操作人员操作人员根据烧结成分变化及时调整,渣相调剂方面以四元碱度稳定适宜为准。
五、奖励办法
1、依照公司2015年创新创效奖励办法,从本攻关方案所取得的效益中提取2%用于奖励攻关组成员和攻关生产厂。
2、攻关要确保炉况顺行,烧结炼铁指标水平正常,如综合降本指标没有完成则不予奖励;
3、本方案由技术部考核,企管部审核确定并执行。
奖励随每月经济责任制考核一并兑现。
技术部
2015年10月24。