隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，鐵礦等不可再生資源日益短缺，提高貧礦的高效利用變得愈發(fā)重要。我國菱鐵礦儲量較大，但品位較低，選礦困難，無法用于高爐煉鐵，致使菱鐵礦開采利用率很低，探索一條高效利用菱鐵礦煉鐵的新途徑意義重大。低溫直接還原煉鐵和高溫熔融還原煉鐵是當前非高爐煉鐵的兩種主要工藝，本文擬將兩種工藝結(jié)合到一起，通過改造懸浮預熱預分解新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，實現(xiàn)低溫預還原-高溫熔融還原的煉鐵新工藝。 本文選用新疆菱鐵礦為原料，系統(tǒng)研究了熔融還原煉鐵的影響因素和反應規(guī)律。結(jié)合相圖提出了堿度、石灰系數(shù)和鋁硅比等配料率值，從理論上指導了不同配料下的熔融還原煉鐵實驗。研究了石灰石、氟化鈣等助熔劑對熔融還原溫度、鐵收得率、渣鐵分離效果的影響規(guī)律，研究了不同助熔劑摻加量對高溫熔體軟化溫度、半球溫度、流動溫度的影響規(guī)律，研究了不同配料對渣礦物成分的影響規(guī)律。在實驗室研究的基礎上，對現(xiàn)場煉鐵工藝和設備進行了優(yōu)化改造，進行了菱鐵礦煉鐵新工藝半工業(yè)化試驗。 實驗結(jié)果表明，隨著還原溫度的升高，渣鐵分離效果更加明顯，在1550℃時鐵的收得率達到最大值。隨著保溫時間的增加，鐵收得率呈增加趨勢，當保溫時間超過90min...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 我國鐵礦資源利用現(xiàn)狀
        1.1.2 現(xiàn)有煉鐵工藝發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 我國難選菱鐵礦的綜合利用現(xiàn)狀
        1.2.1 我國難選菱鐵礦資源分布
        1.2.2 難選菱鐵礦的性質(zhì)及利用現(xiàn)狀
    1.3 當前高爐煉鐵工藝配料
        1.3.1 高爐煉鐵配料原則及方法
        1.3.2 高爐煉鐵配料參數(shù)的確定
    1.4 渣高溫性能的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 渣高溫性能對煉鐵影響的研究
        1.4.2 渣成份對其高溫性能影響的研究
        1.4.3 造渣劑對渣高溫性能影響的研究
    1.5 回轉(zhuǎn)窯煉鐵研究現(xiàn)狀
    1.6 本課題研究的目的及意義
    1.7 本課題研究內(nèi)容及技術路線
        1.7.1 研究內(nèi)容
        1.7.2 研究路線
2 原料分析及試驗方法
    2.1 試驗原料分析
    2.2 試驗方法及設備
        2.2.1 實驗室熔融還原試驗
        2.2.2 菱鐵礦高溫熔化特性試驗
        2.2.3 檢測設備
3 菱鐵礦熔融還原配料計算
    3.1 配料率值的提出
        3.1.1 配料依據(jù)
        3.1.2 還原劑用量
        3.1.3 堿度
        3.1.4 石灰系數(shù)
        3.1.5 鋁硅比
    3.2 配料計算
        3.2.1 菱鐵礦用量計算
        3.2.2 石灰石用量計算
    3.4 小結(jié)
4 菱鐵礦熔融還原實驗研究
    4.1 不同還原條件對菱鐵礦熔融還原的影響
        4.1.1 不同溫度對菱鐵礦熔融還原的影響
        4.1.2 不同保溫時間對菱鐵礦熔融還原的影響
    4.2 造渣劑石灰石對菱鐵礦熔融還原的影響
        4.2.1 石灰石在熔融煉鐵造渣過程中的作用
        4.2.2 石灰石對鐵收得率的影響
        4.2.3 石灰石對渣鐵分離效果的影響
        4.2.4 石灰石對渣礦物組成及活性的影響
    4.3 助熔劑氟化鈣對熔融還原的影響
    4.4 小結(jié)
5 菱鐵礦熔化性能的影響研究
    5.1 高溫熔體熔化性能測試方法
    5.2 堿度對鐵礦粉高溫熔化溫度的影響
    5.3 氟化鈣對菱鐵礦高溫熔化溫度的影響
    5.4 氧化硼對菱鐵礦高溫熔化溫度的影響
    5.5 小結(jié)
6 半工業(yè)化試驗探索
    6.1 煉鐵新工藝還原原理及半工業(yè)化試驗內(nèi)容
    6.2 煉鐵新工藝反應過程
    6.3 熱平衡計算
        6.3.1 碳素平衡計算
        6.3.2 鼓風量計算
        6.3.3 收入熱量計算
        6.3.4 支出熱量計算
        6.3.5 熱量平衡
    6.4 半工業(yè)化探索性試驗結(jié)果分析及工藝設備的改進和優(yōu)化
        6.4.1 半工業(yè)化探索性試驗及結(jié)果
        6.4.2 半工業(yè)化試驗工藝改進
    6.5 半工業(yè)化試驗結(jié)果預期
    6.6 小結(jié)
7 結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄 碩士研究生學習階段科研成果



本文編號：3798443