硼鐵礦直接還原——電爐熔分新工藝的實驗研究.pdf

1、本文介紹了硼鐵礦資源綜合利用現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有工藝特點及存在的主要問題，提出了硼鐵礦直接還原-電爐熔分新工藝，并依據(jù)生產規(guī)模選擇了氣基豎爐、回轉窯和隧道窯三種直接還原工藝。我國硼鐵礦資源豐富，但該礦綜合利用難度大，現(xiàn)有工藝均存在一些問題，工藝流程還有待完善和革新。硼鐵礦資源綜合利用的關鍵和重點是對硼和鐵的高效分離，提高其利用率和使用價值。硼鐵礦直接還原-電爐熔分新工藝的提出為硼鐵礦資源清潔高效綜合利用提供了新途徑。通過對新工藝的實驗研究和

2、理論分析，得出以下結論:
　　(1)由含硼鐵精礦所造生球的各項指標均滿足造球工藝要求，含硼鐵精礦是良好的造球原料;由于球團中B2O3的存在和MgO·Fe2O3的產生，在較低的焙燒溫度下球團即可達到較大的抗壓強度;球團在1200℃焙燒20min后即可滿足直接還原的要求;
　　(2)在850～1000℃的溫度范圍內，當氣體流量一定時，含硼氧化球團的還原速率隨著還原溫度的升高和H2/CO的增大而變快;當H2/CO≥0.4時，還原率

3、達到95％的反應時間約在15～60min之間;還原溫度越高，CO含量越多，球團的膨脹率越大，本實驗條件下膨脹率最大值為15.5％，均可滿足氣基豎爐要求(≤20％);球團還原后沒有發(fā)生破裂和粘接現(xiàn)象，還原后球團抗壓強度約在150～328N之間。實驗結果表明，硼鐵礦氣基豎爐直接還原工藝的還原濕度和還原氣氛的適用范圍很廣;
　　(3)在實驗室條件下，回轉窯直接還原時，還原溫度為950℃時適宜的還原時間為150min，還原后球團沒有明顯裂

4、紋和破裂現(xiàn)象，可以滿足工藝要求;隧道窯直接還原時，適宜的還原溫度為1050℃，還原時間為7h，此外在還原煤中配加適量冶金石灰等脫硫劑可以脫掉部分硫;
　　(4)在高溫下電熱熔化DRI后硼和鐵可以高效分離，富硼渣中B2O3的含量在22％左右，活性可達85％以上，高品位富硼渣可以作為“一步法”生產硼酸的優(yōu)良原料;含硼生鐵/半鋼有良好的耐磨性能，可以替代一些價格昂貴金屬;
　　(5)實驗結果表明，氣基豎爐、回轉窯和隧道窯三種直接還