富氫還原氣氛條件下燒結(jié)礦冶金性能的研究.pdf

1、隨著高爐冶煉技術(shù)的進步，特別是向高爐內(nèi)部噴吹煤粉、富氫還原氣體（天然氣、焦?fàn)t煤氣、人造煤氣）、廢塑料以及其他含氫燃料時，高爐內(nèi)部H2含量顯著提高，高爐內(nèi)氣體成分的變化會影響到高爐爐料的冶金性能。
　　近年來，各國專家對全球氣候變暖給予了極大的關(guān)注。在導(dǎo)致氣候變暖的各種氣體中，CO2的貢獻率占50％以上，鋼鐵行業(yè)由于其能源密集型特點而成為CO2排放的一個重點行業(yè)。而高爐內(nèi)部的H2還原鐵礦石后的產(chǎn)物為H2O，高爐內(nèi)H2含量增加有利于減

2、少鋼鐵行業(yè)CO2的排放。
　　本課題通過①在保持其他條件不變的情況下，采用H2等量置換CO考察H2含量對燒結(jié)礦冶金性能的影響;②保持CO/CO2比例不變，在增加H2含量的同時等比例降低其他氣體的含量考察H2含量對燒結(jié)礦冶金性能的影響。
　　本論文的研究工作和成果主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)以中國國標(biāo)為基準(zhǔn)測定燒結(jié)礦低溫還原粉化性能
　　a)在保持其他條件不變的情況下，使用H2等量置換CO進行試驗時，當(dāng)H2含量(

3、mol％)按0→4％→8％→12％→20％的梯度升高時，燒結(jié)礦的低溫還原粉化指數(shù)RDI-3.15由19.18％逐步降低到12.92％。
　　b)在增加H2含量的同時等比例降低CO，CO2，N2氣體的含量進行試驗，當(dāng)H2含量(mol％)按0％→4％→8％→12％的梯度升高時，燒結(jié)礦的低溫還原粉化指數(shù)RDI-3.15由19.18％逐步增加到29.04％。
　　(2)以JIS標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)測定燒結(jié)礦低溫還原粉化性能
　　a)在保

4、持其他條件不變的情況下，使用H2等量置換CO進行試驗時，當(dāng)H2含量(mol％)按0→4％→8％→12％→30％的梯度升高時，燒結(jié)礦的低溫還原粉化指數(shù)RDI-2.8由25.83％逐步降低到20.33％。
　　b)增加H2含量的同時等比例降低CO，N2的含量進行試驗，當(dāng)H2含量(mol％)按0％→4％→8％→12％的梯度升高時，燒結(jié)礦的低溫還原粉化指數(shù)RDI-2.8由25.83％逐步增加到30.12％。
　　(3)在同樣方式同樣

5、比例配加H2試驗的情況下，日本國標(biāo)試驗得到的數(shù)據(jù)比中國國標(biāo)試驗得到的數(shù)據(jù)偏大。以中國國標(biāo)和日本國標(biāo)為基準(zhǔn)試驗得到的數(shù)據(jù)存在一定的線性關(guān)系。
　?、僭诒３制渌麠l件不變的情況下，使用H2等量置換CO進行試驗時:RDI-2.8=3.4+1.16RDI-3.15
　?、贖2含量增加的同時，等比例降低其他氣體的含量進行試驗時:RDI-2.8=17.4+0.43RDI-3.15
　　(4)由中國國標(biāo)和JIS標(biāo)準(zhǔn)試驗可知，燒結(jié)礦RD

6、I的大小在根本上取決于燒結(jié)礦的Ri，RDI隨著Ri增大而增大。
　　(5)以中國國標(biāo)為基準(zhǔn)測定燒結(jié)礦還原性能
　　本試驗與以中國國標(biāo)為基準(zhǔn)測定低溫還原粉化性能試驗的CASEⅢ相對應(yīng)，采用相同的配加H2的辦法。在增加H2含量的同時等比例降低CO，N2的含量進行試驗，當(dāng)H2含量(mol％)按0％→4％→8％→12％的梯度升高時，燒結(jié)礦最終還原度指數(shù)RI由72.56％逐步增加到94.97％。還原速率指數(shù)RVI與還原度Rt具有相同的

7、趨勢。RVI由35.37％逐步增加到74.67％。
　　綜上所述，還原氣體總量不變時，隨著H2含量的增加，燒結(jié)礦的RDI呈降低趨勢;在增加H2含量的同時等比例降低其他氣體的含量進行試驗時，隨著H2含量的增加，燒結(jié)礦的RDI呈增大趨勢，燒結(jié)礦RDI的大小取決于反應(yīng)時Ri的大小。同時，燒結(jié)礦的還原性Rt也呈增大的趨勢，H2含量越大還原速率越快。同時本課題還得到了中國國標(biāo)和JIS標(biāo)準(zhǔn)試驗數(shù)據(jù)的線性關(guān)系，該數(shù)據(jù)為將來使用H2作為CO替代還