内配煤团块高温自还原特性研究.pdfVIP

V01．9 第9卷增刊l 过程工程学报 Suppl．No．1 2009年6月 TheChineseJournalofProcess June2009 Engineering 内配煤团块高温自还原特性研究 薛正良， 杨叠， 张海峰， 周国凡， 王庆祥 (武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室。湖北武汉430081) 摘要：通过对内配煤团块高温自还原过程中的直接还原和间接还原反应的研究，定义了内配煤团块自还原反应的间 接还原指数(a)，并建立了间接还原指数(a)与直接还原度(托)之间的关系．结果表明，内配煤团块在高温下的自还原反 应并不是100％的直接还原反应．内配煤团块自还原反应的直接还原度随团块内脉石(或渣相)含量升高而降低：直接还 原度越高，还原产物的残碳含量也就越低．内配煤团块自还原反应氧化铁的还原率随含铁品位升高而增加．内配煤团 块自还原过程中的气化脱硫率可达到250／一28％． 关键词：内配煤团块；自还原反应；间接还原指数；直接还原度 中图分类号：TF03+．1 文献标识码：A 文章编号：1009--606X(2009)S1-0270--04 1前言 结炉衬；(2)金属铁在高温下聚集成致密的铁颗粒，不 以内配煤团块(或球团)为原料的煤基直接还原在过 去的20多年间开展了大量的基础研究工作【卜4】．特别是 相变而自然粉化，实现渣铁自然分离；(4)通过碱性渣 的分离，实现高的脱硫率．本研究的工作主要研究 以转底炉为还原设备的煤基直接还原法，如Inmetco[51， Fastmet[61，Comet[7】等在近十多年内得到快速发展．这些Weomet法内配煤团块高温自还原过程中氧化铁的还原 方法的特点是还原速度快，得到的产品是含有酸性脉石 特性和脱硫，研究铁矿石品位与氧化铁直接还原度、氧 的海绵铁．因海绵铁气孔率高，还原产物易二次氧化， 化铁还原率之间的关系，以及金属铁中残碳与直接还原 因此，氧化铁的还原率相对偏低．2l世纪初，日本神户 度之间的关系，探索氧化铁的自还原规律，为这一新工 艺的完善和工业化应用奠定理论基础． 研发的Itmk3t引，是将内配煤球团的还原温度从 1250--1300℃提高到1400-1450℃，被还原出来的金属 2实验 铁在半熔融状态下聚集成致密的铁粒，与酸性脉石(玻 璃渣)实现物理分离，这是转底炉内配煤球团直接还原 2．1原料 技术的重要突破，其不足是还原温度高，熔融的酸性脉 实验使用的原料有纽曼山铁矿、海南赤铁矿、消石 石粘结炉衬，渣铁还需要二次物理分离． 灰和焦粉，各种原料的化学成分见表1．纽曼山赤铁矿 笔者开发的Wcome：t法煤基直接还原技术【9．10】是一和海南赤铁矿分别细磨至-0．074衄占70％，焦粉粒度 0．124 种用碱性内配煤团块(或球团)高温自还原直接生产金属 toni，消石灰粒度O．175131111．各种原料在120℃ 铁颗粒的方法，特点在于：(1)还原温度相对较低 烘干至恒重后放入干燥器备用． 表1原料化学成分 ofraw Tablel Chemicalcompositionsmaterials(％，曲 Items 11Fe Fe203 Fco CaO Si02 M嫂 A1203Mn02 P S I