高炉耦合炉料还原过程的基础研究
Fundamental Study on Reduction Process of Coupled Charge of BF
本文以烧结矿、球团矿和块矿为研究对象,通过模拟研究耦合炉料在高炉低温区和高温区内的还原行为,解析浮氏体在还原过程中的转变行为,并根据耦合炉料表现出来的软熔特性,对比分析不同炉料结构对高炉生产过程的影响.实验结果表明,在低温区,随着温度的逐渐升高,三种铁矿石的失重率也逐渐增加,二者基本上呈线性关系;还原度也呈现出同样的规律.当温度为950℃时,180min之后三种铁矿石的失重曲线趋于平缓,这表明当还原进行到一定程度后,即便再延长还原反应的时间,失重速率也很难再有所提升.在高温区,从1100~1400℃,随着温度和碱度的逐渐升高,矿石的失重率也逐渐增加,二者之间基本上呈线性关系.在1100~1400℃,随着温度的逐渐升高,炉料中的FeO含量逐渐减小,金属化率逐渐增加;随着耦合炉料碱度从1.16到1.39的不断升高,炉料的失重率逐渐升高;炉料中的FeO含量和金属化率也逐渐增加.碱度为1.39的炉料软熔滴落温度最高.同时通过FactSage软件对FeO-CaO-SiO2-MgO-Al2O3五元渣系熔化温度和液相生成特性与其成分的关系进行分析,发现随着温度的不断增加,炉渣的液相区显著增大,改善了炉渣的流动性.随着二元碱度的不断增大,炉渣的熔化温度也不断升高.当二元碱度小于1时,熔化温度随FeO含量的增加变化的幅度不是很大;当二元碱度大于1,熔化温度随FeO含量的增加变化的幅度比较明显.炉渣的熔化温度随着Al2O3含量的增加,基本呈现出先降低后升高的趋势,而且随着FeO含量的不断增加,炉渣的熔化温度不断降低.因此为了保证炉渣流动性的情况下,炉渣中Al2O3的质量分数应保持在16%左右.当FeO质量分数小于15%时,炉渣的熔化温度随着MgO含量的增加先减小后增加;当FeO质量分数大于15%时,炉渣的熔化温度随着MgO含量的增加而不断增加.因此在保证炉渣熔化温度合理和流动性较好的前提下,炉渣中MgO质量分数保持在11%左右.
- 作者：
- 袁平
- 学位授予单位：
- 辽宁科技大学
- 专业名称：
- 冶金工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 何志军；张军红
- 中图分类号：
- TF533
- 关键词：
- 高炉炉料；还原；浮氏体；熔化特性
- BF charge; Reduction; Wustite; Melting property;