豎爐生產(chǎn)海綿鐵過(guò)程的還原特性及碳行為研究.pdf

1、海綿鐵可以代替優(yōu)質(zhì)廢鋼作為電爐原料，近年來(lái)廢鋼資源短缺，海綿鐵生產(chǎn)已顯得越來(lái)越重要。本課題對(duì)氣基豎爐生產(chǎn)海綿鐵做了一些基礎(chǔ)性研究，在球團(tuán)礦還原特性、析碳和滲碳等方面進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，為實(shí)際生產(chǎn)提供參考。
　　金屬化率是衡量海綿鐵質(zhì)量的重要指標(biāo)，還原時(shí)間直接影響到實(shí)際的生產(chǎn)效率。本課題設(shè)計(jì)了冶金性能實(shí)驗(yàn)裝置，并在該裝置上模擬豎爐的實(shí)際升溫過(guò)程，采用含 CO和H2的還原氣對(duì)含鐵球團(tuán)進(jìn)行了還原實(shí)驗(yàn)，還原氣中 CO+H2的含量在90％

2、左右。改變還原氣中氫碳比進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，用不同氫碳比還原氣還原球團(tuán)礦時(shí)，只要還原時(shí)間達(dá)到5.5小時(shí)，海綿鐵金屬化率均能達(dá)到92%，還原氣中H2含量升高，能加快反應(yīng)速率，但對(duì)還原時(shí)間的影響不大。此外，還進(jìn)行了向還原氣中配加5%～10%CO2，降低還原氣中CO+H2的濃度的還原實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，還原氣中加入CO2后，還原時(shí)間需延長(zhǎng)到6.5小時(shí)，金屬化率才能達(dá)到92%。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)CO和H2在低溫下的還原特性進(jìn)行了理論研究，結(jié)合

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立了適用于氣基豎爐還原球團(tuán)礦的反應(yīng)速率模型。
　　在豎爐生產(chǎn)海綿鐵過(guò)程中，還原氣中的CO—CO2具有析碳、使?fàn)t料滲碳的性質(zhì)。本課題以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合理論分析，探討了氣體析碳的溫度條件，發(fā)現(xiàn)在500℃左右，還原氣析碳較為嚴(yán)重。采用還原實(shí)驗(yàn)結(jié)束后稱(chēng)量碳粉質(zhì)量的方法，研究了還原氣氫碳比不同的條件下，析碳的規(guī)律及影響因素。另外還研究了Al2O3球代替球團(tuán)礦通入還原氣時(shí)的析碳規(guī)律，并與球團(tuán)礦還原時(shí)的析碳規(guī)律進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)金屬鐵的生