石油焦代替焦炭应用的工艺研究.pdf

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1、第31卷第1期有色矿冶Vo1．31．№12015年O2月N0N—FERR0USMININCANDMETALLURGYFebruary2015文章编号i1007—967X(2015)01—35—04石油焦代替焦炭应用的工艺研究郑鹏，范增(沈阳有色金属研究院，辽宁沈阳110141)摘要：石油焦进行条件实验，确定红土矿、石油焦、纸浆按1O：1：4的比例制作圆柱样品和焦炭进行焙烧实验对比其燃烧值和抗压性能。考察在此条件下石油焦进行焙烧实验得到镍的品位达到5，镍的回收率达到9O以上，从而确定石油焦在一定程度上可以替代焦炭应用于红土矿高炉冶炼上。关

2、键词：石油焦；温度实验；添加剂；焦炭中图分类号iTE626．8文献标识码：A取样对石油焦进行多元素化学分析见表1。上刖吾表1石油焦多元素化学分析近年来，镍铁市场竞争激烈导致出口镍价格大灰分挥发分固定碳全硫变形温度软化温度()()(％)(0,4)(℃)(℃)幅度下跌，并且国内客户对镍含量提出了更高的要1．9611．8385．704．4112501290求，因此，生产低成本、高质量、低杂质的镍已成为企2．2试验目的业生存的必由之路。目前生产高炉镍铁的主要还原(1)石油焦为基，考察在添加水泥、水玻璃等粘剂仍是焦炭，其优点：比热大、反应活性强、

3、透气性结剂条件下制成样品的燃烧值和制团强度等性能。好。缺点：价格过高、灰分较高、资源紧张，而且软碳(2)红土矿为基，考察在添加水玻璃、纸浆、石比例、粒度、水分、生炭比例极不稳定。油焦制成样品的燃烧值和制团强度等性能。因此，寻找一种货源稳定、成分稳定、价格合理(3)对两种不同原料进行对比实验。选取最佳的还原剂代替焦炭成为技术课题。通过筛选我们选的原料配比与焦炭做燃烧对比实验来选择最佳的还择了石油焦作为高炉冶炼红土矿生产镍铁的还原原剂。剂_】]。石油焦的特点是货源及成分稳定，而且原料中固定碳含量较高。石油焦与焦炭相比有如下优(4)利用最佳的

4、还原剂做冶炼实验来确定还原点：(1)价格低，比焦炭低400～500元／t；(2)纯度剂是否能应用于高炉上冶炼。高，其固定碳比焦炭高12，而灰分却低2；(3)2．3实验过程石油焦综合利用率高，从人厂检测到合理利用，焦炭石油焦分别与水泥、水、水玻璃按一定的比例混的综合利用率约60，而石油焦综合利用率可达合，用压柱机压制成柱状样品，在常温干燥一段时间75。当然石油焦也有较为严重的缺点：热阻小、不后放人箱式电阻炉进行焙烧，考察此时柱状样品的易均匀混料、化学反应活性差、透气性不好、易涨炉性能。底等]。但在实验过程中通过勤于观察，认真总结红土矿、石

5、油焦、纸浆按一定的比例混合，用压经验，合理选择冶炼条件，可保证生产实验能顺利进柱机压制成柱状样品，在常温干燥一段时间后放人行，石油焦代替焦炭试验理论是可行的，并且能够获箱式电阻炉进行焙烧，考察此时的柱状性能。得较大经济效益L3“]。3实验及结果2试验3．1条件试验2．1原料准备3．1．1石油焦烧灼试验石油焦进行破碎再经过高压对轨研磨至一200把石油焦粉末样品、块状样品同时放人箱式电目占7O以上(／g证试验用料粒度)。阻炉进行灼烧，当温度到达至1000℃把粉末样品、*收稿日期：2014—09—10作者简介：郑鹏(1986)，男，满，辽宁省

6、锦州市人，工程师，硕士，主要从事冶炼工艺研究。第1期郑鹏等：石油焦代替焦炭应用的工艺研究37石油焦与红土矿、纸浆按10：1：4的比例配下面吹入氧气形成良好的高炉气氛再进行焙烧。随料、在将配好的料放入混料机中进行混合，混合时间着温度的升高随时用红外线仪器测石油焦燃烧的温为2～3h，将?昆合好的物料用压柱机制成成3cm的度、燃烧值如表3。再用同样的方法测焦炭的温度、圆柱，在常温下干燥2～3d后做抗压强度测试达到燃烧值如表3。1600N破碎。再将干燥好的圆柱样品放人箱式电表3焦炭和石油焦燃烧对照表阻炉进行焙烧，当焙烧温度达到1000。C圆柱样

7、品(如图4)做抗压强度测试达到1800N破碎，再对圆柱样品焙烧达到1100℃做抗压强度测试达到2000N破碎。从表3中可以看出石油焦的3组样品中焙烧温度最高能达到1107℃，而燃烧值最高达到21．8MJ／kg，比焦炭的低些。但是对于高炉冶炼红土矿所需要的温度还是足够的。因为冶炼红土镍矿分直接和间接还原区域：低温区<800。C基本为间接还原、中温区800～1000℃存在、高温区>11O0℃全部为直接还原，从上面的实验数据中可以看出。石油焦燃烧后温度达到了I100℃，这对于冶炼红土矿属于高温区。同时石油焦也启到骨架的作用。从而替代焦炭应用于

8、红土矿高炉冶炼上。图4添加纸浆的圆柱样品3．3利用石油焦冶炼镍铁试验由图4样品的测试结果可知：有纸浆作为添加实验所用的红土矿的化学成分如表4所示。剂压制的圆柱样品在焙烧温度达到1000℃样品抗表4．红土矿化