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豫暉分享:回轉(zhuǎn)窯內(nèi)鈦鐵礦預(yù)還原處理工藝

        煅燒設(shè)備回轉(zhuǎn)窯在冶金史的舞臺上一直扮演著重要的角色,特別是在選鐵煅燒等域是其他設(shè)備無法取代的。
        煅燒過程溫度高,會造成回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈比較嚴重,因此,經(jīng)過技術(shù)不斷的成熟,現(xiàn)已演變?yōu)榈蜏毓虘B(tài)還原海綿鐵(直接還原鐵)的重要工藝方法。較先進的當屬是鈦精礦球團的回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原和電爐熔煉的兩段法生產(chǎn)鈦渣工藝。
        所有的固體碳還原金屬氧化物的反應(yīng),其礦炭的固—固相反應(yīng)是微不足道的,即都是通過碳的氣化反應(yīng)CO2+C=2CO完成的。因此,鈦鐵礦的固體碳還原反應(yīng)可表示為:FeTiO3+CO=Fe+TiO2+CO2.
        熱力學(xué)計算表明,在CO+CO2系統(tǒng)中,CO分壓必須很高時反應(yīng)才能進行。由于該反應(yīng)是可逆的,要防止產(chǎn)物再氧化,系統(tǒng)中CO的濃度必須高于平衡時CO的濃度,其較小量可用下面的公式求出:FeTiO3+nCO=Fe+TiO2+(n-1)CO+CO2
        在1000~1150攝氏度時,必須使CO+CO2系統(tǒng)中CO的體積分數(shù)大于94%,此反應(yīng)才能進行。在回轉(zhuǎn)窯中,碳的氣化反應(yīng)(布多爾反應(yīng))理論上能夠達到這樣的數(shù)值,但只能達到平衡。同時,由于氣體在礦粒內(nèi)存在著擴散阻力,致使它們內(nèi)部和外部比較,內(nèi)部CO含量偏低,很可能達不到指定的含量,因此,要提高直接還原鈦鐵礦的鐵金屬化率,可以通過提高反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp和系統(tǒng)的CO分壓來達到。升高溫度能使CO還原FeTiO3反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp增大,也有利于布多爾反應(yīng)的進行,使CO的分壓升高,即有利于提高還原產(chǎn)物的鐵金屬化率。

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創(chuàng)建時間 2013-08-21 來源 回轉(zhuǎn)窯網(wǎng) 瀏覽
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