脈石成分對CO還原鐵氧化物膨脹性能研究
發(fā)布時間：2021-03-29 23:27
鐵礦球團(tuán)的還原膨脹性是影響其在高爐煉鐵中大量應(yīng)用的主要因素。球團(tuán)礦中如CaO、MgO、SiO2以及Al2O3等脈石成分是影響其還原膨脹性的重要因素,為探明脈石成分對鐵氧化物逐級還原過程的影響,本論文采用在線分析的方法,研究了Fe2O3壓條試樣被CO還原的不同階段,CaO、MgO以及SiO2對其線膨脹率的影響,為確定脈石成分在球團(tuán)生產(chǎn)中的合適配比提供數(shù)據(jù)支持和理論指導(dǎo),同時為豐富我國氧化球團(tuán)的還原膨脹理論提供新的研究思路。具體結(jié)論如下:1250℃氧化焙燒30min后試樣原料中Fe3O4全部轉(zhuǎn)化為Fe2O3,得到連晶較好的赤鐵礦。對比配入比例均為2%的MgO、CaO和SiO2純試劑的壓條試樣,經(jīng)過氧化焙燒后,宏觀形貌上無明顯差別。微觀形貌上,添加2%MgO的試樣生成形狀較為規(guī)則圓滑的孔洞,其周邊存在一定量的液相;添加2%CaO的試樣中存在少量液相及尺寸...
【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】：60 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
Fe-O-C氣相平衡圖
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-6-實驗。實驗中把還原性氣體通入還原裝置內(nèi)，通過調(diào)整CO2來改變還原氣氛來達(dá)到不同還原階段。安德姆解釋其膨脹原因為球團(tuán)核內(nèi)部氣體壓力增大的結(jié)果，這種情況主要在極高還原速度中形成，由于核內(nèi)水分及二氧化碳生成速度過高，所以使球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松[38,39]。但此結(jié)論有局限性，無法根本解釋還原膨脹的原因，氣體壓力理論示意圖如圖1.2所示。圖1.2氣體壓力理論示意圖（2）碳沉積膨脹理論該理論認(rèn)為還原膨脹為析碳反應(yīng)造成的結(jié)果，在還原反應(yīng)過程中所生成的碳會沉積在球團(tuán)礦的微小孔隙內(nèi)部，從而使球團(tuán)體積異常增大[40]。由于此反應(yīng)所需條件基本不存在于高爐環(huán)境中，所以認(rèn)為此解釋發(fā)生量極少，并不能完全說明還原膨脹的原因，碳沉積膨脹理論如圖1.3所示。圖1.3碳沉積膨脹理論示意圖（3）晶體變化和赤鐵礦還原過程的各向異性論赤鐵礦為六方晶系結(jié)構(gòu)，磁鐵礦為等軸晶系結(jié)構(gòu)，赤鐵礦球團(tuán)在還原過程中會有一種從六方晶系到等軸晶系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。a-Fe2O3的晶格常數(shù)為5.42，F(xiàn)e3O4的晶格常數(shù)為8.41，當(dāng)赤鐵礦轉(zhuǎn)變磁鐵礦的過程中，晶格發(fā)生了再次重組，經(jīng)過一定量理論計算膨脹應(yīng)增加7.8%，另外還有3%的物理熱膨脹率的影響，因此高爐在升溫的過程中，純Fe2O3的最大體積膨脹率經(jīng)計算在11%左右，這一點在
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-6-實驗。實驗中把還原性氣體通入還原裝置內(nèi)，通過調(diào)整CO2來改變還原氣氛來達(dá)到不同還原階段。安德姆解釋其膨脹原因為球團(tuán)核內(nèi)部氣體壓力增大的結(jié)果，這種情況主要在極高還原速度中形成，由于核內(nèi)水分及二氧化碳生成速度過高，所以使球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松[38,39]。但此結(jié)論有局限性，無法根本解釋還原膨脹的原因，氣體壓力理論示意圖如圖1.2所示。圖1.2氣體壓力理論示意圖（2）碳沉積膨脹理論該理論認(rèn)為還原膨脹為析碳反應(yīng)造成的結(jié)果，在還原反應(yīng)過程中所生成的碳會沉積在球團(tuán)礦的微小孔隙內(nèi)部，從而使球團(tuán)體積異常增大[40]。由于此反應(yīng)所需條件基本不存在于高爐環(huán)境中，所以認(rèn)為此解釋發(fā)生量極少，并不能完全說明還原膨脹的原因，碳沉積膨脹理論如圖1.3所示。圖1.3碳沉積膨脹理論示意圖（3）晶體變化和赤鐵礦還原過程的各向異性論赤鐵礦為六方晶系結(jié)構(gòu)，磁鐵礦為等軸晶系結(jié)構(gòu)，赤鐵礦球團(tuán)在還原過程中會有一種從六方晶系到等軸晶系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。a-Fe2O3的晶格常數(shù)為5.42，F(xiàn)e3O4的晶格常數(shù)為8.41，當(dāng)赤鐵礦轉(zhuǎn)變磁鐵礦的過程中，晶格發(fā)生了再次重組，經(jīng)過一定量理論計算膨脹應(yīng)增加7.8%，另外還有3%的物理熱膨脹率的影響，因此高爐在升溫的過程中，純Fe2O3的最大體積膨脹率經(jīng)計算在11%左右，這一點在
本文編號：3108393
【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
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【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
Fe-O-C氣相平衡圖
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-6-實驗。實驗中把還原性氣體通入還原裝置內(nèi)，通過調(diào)整CO2來改變還原氣氛來達(dá)到不同還原階段。安德姆解釋其膨脹原因為球團(tuán)核內(nèi)部氣體壓力增大的結(jié)果，這種情況主要在極高還原速度中形成，由于核內(nèi)水分及二氧化碳生成速度過高，所以使球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松[38,39]。但此結(jié)論有局限性，無法根本解釋還原膨脹的原因，氣體壓力理論示意圖如圖1.2所示。圖1.2氣體壓力理論示意圖（2）碳沉積膨脹理論該理論認(rèn)為還原膨脹為析碳反應(yīng)造成的結(jié)果，在還原反應(yīng)過程中所生成的碳會沉積在球團(tuán)礦的微小孔隙內(nèi)部，從而使球團(tuán)體積異常增大[40]。由于此反應(yīng)所需條件基本不存在于高爐環(huán)境中，所以認(rèn)為此解釋發(fā)生量極少，并不能完全說明還原膨脹的原因，碳沉積膨脹理論如圖1.3所示。圖1.3碳沉積膨脹理論示意圖（3）晶體變化和赤鐵礦還原過程的各向異性論赤鐵礦為六方晶系結(jié)構(gòu)，磁鐵礦為等軸晶系結(jié)構(gòu)，赤鐵礦球團(tuán)在還原過程中會有一種從六方晶系到等軸晶系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。a-Fe2O3的晶格常數(shù)為5.42，F(xiàn)e3O4的晶格常數(shù)為8.41，當(dāng)赤鐵礦轉(zhuǎn)變磁鐵礦的過程中，晶格發(fā)生了再次重組，經(jīng)過一定量理論計算膨脹應(yīng)增加7.8%，另外還有3%的物理熱膨脹率的影響，因此高爐在升溫的過程中，純Fe2O3的最大體積膨脹率經(jīng)計算在11%左右，這一點在
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-6-實驗。實驗中把還原性氣體通入還原裝置內(nèi)，通過調(diào)整CO2來改變還原氣氛來達(dá)到不同還原階段。安德姆解釋其膨脹原因為球團(tuán)核內(nèi)部氣體壓力增大的結(jié)果，這種情況主要在極高還原速度中形成，由于核內(nèi)水分及二氧化碳生成速度過高，所以使球團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松[38,39]。但此結(jié)論有局限性，無法根本解釋還原膨脹的原因，氣體壓力理論示意圖如圖1.2所示。圖1.2氣體壓力理論示意圖（2）碳沉積膨脹理論該理論認(rèn)為還原膨脹為析碳反應(yīng)造成的結(jié)果，在還原反應(yīng)過程中所生成的碳會沉積在球團(tuán)礦的微小孔隙內(nèi)部，從而使球團(tuán)體積異常增大[40]。由于此反應(yīng)所需條件基本不存在于高爐環(huán)境中，所以認(rèn)為此解釋發(fā)生量極少，并不能完全說明還原膨脹的原因，碳沉積膨脹理論如圖1.3所示。圖1.3碳沉積膨脹理論示意圖（3）晶體變化和赤鐵礦還原過程的各向異性論赤鐵礦為六方晶系結(jié)構(gòu)，磁鐵礦為等軸晶系結(jié)構(gòu)，赤鐵礦球團(tuán)在還原過程中會有一種從六方晶系到等軸晶系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。a-Fe2O3的晶格常數(shù)為5.42，F(xiàn)e3O4的晶格常數(shù)為8.41，當(dāng)赤鐵礦轉(zhuǎn)變磁鐵礦的過程中，晶格發(fā)生了再次重組，經(jīng)過一定量理論計算膨脹應(yīng)增加7.8%，另外還有3%的物理熱膨脹率的影響，因此高爐在升溫的過程中，純Fe2O3的最大體積膨脹率經(jīng)計算在11%左右，這一點在
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