庞建明
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郭培民
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赵沛
钢铁钒钛
针对钒钛磁铁矿的特殊性能,开发了钒钛磁铁矿低温还原冶炼新技术.新技术降低了反应温度,同时取消了后续的电炉熔炼工艺,是一种资源与能源高效利用的新方法.新技术具有能耗低、冶炼方法灵活、环境友好、固定投资少、生产成本低等特点.
关键词:
钒钛磁铁矿
,
低温冶金
,
资源高效利用
,
粒铁
赵沛
,
郭培民
中国冶金
低温冶金通过细化铁矿粉、并运用催化等手段来研究加快铁矿粉在较低反应温度下的还原速度的理论和方法,为开发低能耗、低碳排放、高效的非高炉炼铁新工艺提供理论基础.在低温还原理论方面的研究成果,包括细微铁矿粉具有纳米晶粒、储能的铁矿粉能够提高还原气体的利用效率、细粒度改善反应效率、催化剂提高反应速度、改善低温冶金反应的传输条件、多级循环流化床的流化规律以及低温还原冶炼粒铁等理论.在低温还原冶金新技术方面,包括改进的熔融还原炼铁工艺、优质海绵铁和粒铁的低温还原工艺.低温还原工艺有望实现节能、低碳、高效和低成本冶金,并能应用于低品位铁矿、含铁冶金渣、赤泥以及钒铁磁铁矿、钛精矿等的综合利用.
关键词:
低温冶金
,
低碳
,
非高炉炼铁
,
低品质铁矿
,
资源利用
赵沛
,
郭培民
,
张殿伟
钢铁钒钛
doi:10.3969/j.issn.1004-7638.2007.02.001
研究了机械力作用下铁矿粉与碳粉的物理化学性能的变化规律.在球磨过程中,铁矿粉与碳粉的颗粒度及晶粒不断细化、比表面积不断增大,随着作用时间的延长,粉体会无定形化,甚至发生相变.在晶粒细化过程中,晶粒发生畸变和位错,形成了许多活化中心,这样就可以显著降低反应活化能,同时由于粉体比表面积的不断增加,极大改善了粉体的化学反应性能,促进了气固反应和固固反应,与传统粗粉体相比,氧化铁的还原温度下降300℃左右.采用催化剂和机械力共同作用,会更加明显降低碳还原铁矿粉、气基还原铁矿粉的反应温度.
关键词:
低温冶金
,
机械力
,
铁矿粉
,
碳粉
赵沛
,
郭培民
钢铁
研究了机械力作用下的铁矿粉粉体形貌的变化规律以及低温快速反应的机理.铁矿粉在磨细过程中,颗粒和晶粒都在逐步变细,当粉体的粒度小于20 μm时,会出现少量的纳米晶粒;而当颗粒度小于1μm时,粉体的晶粒大部分为纳米晶粒.在细化过程中,晶粒发生畸变和位错,当部分晶粒的粒度小于100 nm后,会产生大量位错,从而形成了许多活化中心,显著降低了反应的活化能.纳米晶赤铁矿粉的还原温度与传统微米晶粉体相比,反应温度可降低到800℃左右.反应温度的降低从热力学角度是因为反应物晶格畸变能和表面能的增加,从动力学角度则是因为反应活化能的降低和比表面积的增加.提出了纳米催化冶金原理,即在铁矿粉部分纳米晶化的同时,通化纳米催化剂的作用,纳米晶赤铁矿的还原温度可降低到600℃以下,比不加纳米催化剂的反应温度降低200℃左右.
关键词:
低温冶金
,
纳米晶
,
机械化学
