含铁尘泥高碱度内配碳球团自还原过程中脱硫和脱磷研究.pdf

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1、第37卷第1期武汉科技大学学报Vo1．37，No．12014年2月JournalofWuhanUniversityofScienceandTechnologyFeb．2014含铁尘泥高碱度内配碳球团自还原过程中脱硫和脱磷研究余岳，张波，薛正良(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：在竖式碳管炉中进行含铁尘泥高碱度内配碳球团的还原试验，并通过改变温度、配碳比和碱度对含铁尘泥还原过程中的脱硫和脱磷进行研究。结果表明，高碱度内配碳球团在高温下快速还原制备金属铁粒的脱硫率

2、高于97，铁粒中硫含量最低达到0．007，而脱磷率一般为25～35，最高达到38．52。随着温度和配碳比的升高，铁粒的脱硫率和脱磷率均增加；而随着碱度的增加，铁粒的脱硫率和脱磷率均先增大后减小。关键词：舍铁尘泥；内配碳球团；自还原；脱硫；脱磷中图分类号：TF556文献标志码：A文章编号：1674—3644(2014)01—0001—04随着钢铁工业生产规模的不断扩大，钢铁企对其还原过程中脱硫和脱磷的影响因素进行研业在生产过程中所产生的尘泥数量也随之增多。究，以期为含铁尘泥高碱度内配碳球团的实际应钢铁厂每生产1t

3、粗钢产生的含铁尘泥达到35～用提供依据。40kg。有效利用含铁尘泥，对环境保护、节能减1试验排、实现资源循环利用有着重要的意义。目前含铁尘泥主要用作烧结原料，但由于含铁尘泥粒度1．1试验原料细，易出现粘堵输送系统、配料不畅和不易混匀等本试验所用原料分别为炼钢污泥、出铁场灰、问题。利用高碱度内配碳球团在高温下还原制备重力灰、轧钢皮、无烟煤和消石灰，其中炼钢污泥金属铁粒的方法l】]，相比于传统工艺，该方法具碱度为5．22，出铁场灰碱度为0．25，重力灰中碳有原料适应性强、产品无二次氧化以及渣铁分离含量为34．25。

4、通过配加消石灰得到所需的试等优点。为此，本文基于该方法在竖式碳管炉中验碱度，重力灰中碳含量较高，可充分利用各有用进行含铁尘泥高碱度内配碳球团的还原试验，并成分。试验原料的化学组成如表1所示。表1原料的化学组成Table1Chemicalcompositionsofrawmaterials1．2试验方案15，叫(重力灰+出铁场灰)为70。(C)／设含铁原料总质量为100g，试验内配碳比用(0)分别为1．1和1．2，渣相碱度R分别为1．8、配人碳的摩尔数与氧化铁中氧的摩尔数之比表2．0和2．2。此方案不加煤粉，还原

5、剂均来自重力示，并根据(C)／n(O)及碱度R来计算相应的原灰中的炭。料配比。方案1I：叫(炼钢污泥)为15，叫(轧钢皮)为方案工：叫(炼钢污泥)为15，叫(轧钢皮)为109／6，叫(重力灰)为3O，(出铁场灰)为45。收稿日期：2013-09—25基金项目：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开放基金资助项目(FMRU201204)作者简介：余岳(1981-)，男，武汉科技大学工程师．Email：188I1246@qq．corrl2武汉科技大学学报2014年第1期通过无烟煤提供还原剂，(c)

6、／n(O)分别为1．1生成CO的速率加快，体系内CO分压增加，有利和1．2，渣相碱度尺分别为1．8、2．0和2．2。于促进脱硫反应的发生。但对于以煤粉为还原剂1．3试样制备时，如果配碳比增加，随煤粉带入的硫增加，这有将各粉尘在12O℃烘箱中烘烤12h。按试验可能导致铁颗粒硫含量增加。原料配比配料并充分?昆匀，用0．2mm筛多次筛分，以确保充分混匀，然后外加8～1O水再混匀，并用2mm筛子再筛分，将筛上大颗粒打散，保持原料的松散，避免结团。将充分{昆匀的原料用压样机压制成团块。将试样置人(110±5)℃烘箱中烘干

7、备用。所用还原试验设备为立式快速升温碳管炉。在试验过程中，始终从碳管炉底部通N，以防止碳管和试样氧化。准确称量试样后用石墨坩埚盛装。并控制升温速率。当温度达到设定值时，保温图1配碳比对铁粒脱硫率的影响时间为10min，然后随炉冷却至700C后取出，Fig．1Effectof，l(C)／n(0)ratioOilthedesulfurizationef—在空气中冷却至室温。ficiencyofironnugget1．4指标计算方法2．1．2还原温度对铁粒脱硫的影响用0．125mm筛将还原产物分离成渣铁两部还原温度是

8、影响含铁尘泥直接还原反应的重分。再用5mm筛将铁粒分级。称量渣与铁粒并要因素，同时对其脱硫过程也有一定的影响。图分级化验铁粒成分，按下列公式计算铁收得率、脱2为还原温度对铁粒脱硫率的影响。由图2可看硫率和脱磷率。即：出，当还原温度升高时，铁粒脱硫率随之升高，且一X1000o‘(1)均高于96。这是由于还原温度升高促进碳的气化反应发生，同时脱硫反应是吸热反应，温度升ZMxp△P一(1一—