利用低品位、高含碳冶金尘泥制备金属化球团是研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要高炉瓦斯灰和转炉污泥是冶炼工序中产生量较大的冶金尘泥，其含有Fe、C等有用成分，因此回收利用高炉瓦斯灰和转炉污泥对解决钢铁企业资源短缺、降低外购矿石成本具有重要意义。目前国内钢铁企业对于冶金尘泥的利用效率并不高，一般都是将其配入烧结原料或者通过选矿处理提高其品位等方法进行利用，但这些方法并不能解决冶金尘泥中有害元素循环富集的问题。本文在参考国内外处理冶金尘泥的研究成果上，根据所用高炉瓦斯灰和转炉污泥品位低、含碳高的特点，采用含碳球团还原脱锌得到冶金性能良好的金属化球团。

2、本文首先对高炉瓦斯灰和转炉污泥的基本物化性质进行了分析，研究结果表明，高炉瓦斯灰含碳量高，但全铁品位比转炉污泥低，两者均含少量有害元素Zn；高炉瓦斯灰和转炉污泥的堆密度比较小，均<1．5g／m3，粒度均以>0．15mm为主，但高炉瓦斯灰的粒度细于转炉污泥；高炉瓦斯灰中铁元素以高价铁氧化物形式存在，固定C以大颗粒形式分布，转炉污泥中铁元素以Fe和Fe0的形式存在，FeO分布均匀弥散，尺寸细小，有害元素锌以znFe204存在于CaO、MgO组成的混合物相中。含碳球团的还原过程动力学研究表明，反应物的内扩散为

3、冶金尘泥含碳球团还原过程的限制性环节。含碳球团还原初期以碳气化反应为限制性环节的动力学方程为1n【1．f(t)】=．19842．87e。5130纠R1t，还原后期的以反应物内扩散为限制性环节的动力学方程为1．2武t)／3．(1．目t))到3=1887．86e’‘51—3wKlt。其次，对冶金尘泥压块实验进行了研究，分析了不同粘结剂种类和用量、不同原料配比、成型压力及配水量对压块成型的影响，进一步优化了工艺参数，同时采用扫描电镜和反射偏光显微镜对生球内部结构进行了微观分析。结果表明，以膨润土为粘结剂的球团

4、的强度不理想，而以甲基纤维素为粘结剂的球团强度满足球团要求，选取的最佳成型参数为：甲基纤维素用量0．3％，配水量10％，成型压力75KN。分别以膨润土和甲基纤维素为粘结剂的生球内部物相间孔隙较大，组织较松散，这就容易造成生球强度低，但由于甲基纤维素自身遇水水解后粘结性强，使以甲基纤维素为粘结剂的生球强度高。最后，分析了不同的还原温度、还原时间和配碳比对生球还原效果的影响，使用扫描电镜对金属化球团的内部矿相结构进行了研究。结果表明，还原温度对金属化球团的金属化率、去锌率及抗压强度影响显著。随着还原温度的提

5、高，还原时间的延长及C／0的降低，球团内部金属铁相越来越多，连晶程度越好，金属化率和抗压强度高。在C／O=1．0时，当还原温度1220℃以上，还原时间30min以上时，球团的全铁含量均大于70％，金属化率达到88％以上，锌含量均小于O．05％，脱锌率均大于90％，抗压强度>300N／球。关键词：冶金尘泥；金属化球团；还原动力学：成型：金属化第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractBF‘gasdusta11dconVertersludge，whichcontainmanyuse如lcomponen

6、ts，suchasironoxideandcarbon，aremetallurgicaldustandlSlagthatproducedmuchinsmeltingprocess．Sot11erecycleofBFgasdusta11dconVeIrtersludgewillbeofgreatimportaJlceins01Vingthesteelemerpriseresourceshortageandreducingthecostofpurchasedore．Atpresent，theutilizat

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