印尼钒钛磁铁砂矿气基还原基础工艺研究

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1、万方数据分类号UDC作者姓名：指导教师：密级学位论文印尼钒钛磁铁砂矿气基还原基础工艺研究张鹏沈峰满教授东北大学材料与冶金学院魏国副教授东北大学材料与冶金学院申请学位级别：硕士学科类别：工程学科专业名称：冶金工程论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：刘承军评阅人：陈韧教授郑海燕副教授东北大学2014年6月万方数据ADissertationinFerrousMetallurgyIIlllllIIIIIIIlUIIIlUIllIIIIIJ0125285BasicTechnologyStudyonGas··basedDirectR

2、eductionforIndone5"～nadium．TitaniumMae，'titenesiaVanadiu1itaniuma2netite-MByZhangPengSupervisor：ProfessorShenFeng—mallAssociateprofessorWeiGuoNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文

3、中作了明确的说明并表示谢二也恳。学位论文作者签名：害毒母习弓日期：训嗷7、汐学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口导师签名：签字司蝴：万方数据塞i垦盘堂筮±望筐逾塞抽叠印尼钒钛磁铁砂矿气基还原基础工艺研究摘要随着钢铁工业迅速发展，优质铁矿石、钛铁矿石日益减少，人们逐渐开始重视一些特殊资源的开发和利用。产自

4、印度尼西亚近海滩的海砂钒钛磁铁矿资源储量丰富，价格低廉，来源也较稳定，但是由于Fe品位较低并且钛含量较高，粒度较粗，结构致密，硬度、熔点较高等原因，未能大规模应用于钢铁生产。本课题研究主要是以印尼海砂型钒钛磁铁矿作为研究对象，针对该钒钛矿资源条件，选择适宜的造球工艺，使其满足球团还原的要求；在实验室条件下，进行球团还原试验，考察还原温度、还原气氛对印尼钒钛球团还原和还原膨胀的影响；并对还原后产品进行熔分热力学与动力学理论分析和试验研究，掌握熔分条件对关键元素铁、钒、钛走向的影响规律，确定熔分主要技术参数。通过本研究，得出以下结论：(1)印尼海砂精矿磨细处理至74岫以下占矿粉总量的75

5、％，能够满足造球要求。使用100％印尼钒钛磁铁矿，外配1％优质膨润土、球团水分约7％，可获得强度满足要求的生球。1250℃下焙烧20min得到氧化球团，平均抗压强度2383N，可满足竖炉工艺的要求。(2)在实验条件下(800"C，-．1000。C)，温度和还原气氛中CO含量越高，氧化球团的还原膨胀率越大。模拟Midrex法的气氛条件下，还原温度为1000℃时，球团膨胀率最大为14．4％，满足气基竖炉还原对膨胀性能的要求。(3)在温度800。C～900。C条件下，增加还原气体中H2含量，还原速度加快，球团还原度高。但1000℃条件下，H2含量由55％增加到65％，还原反应变化不大。总体

6、而言，印尼海砂球团矿还原性一般，需要在较高温度、高还原势、较高H2／CO条件下才能获得90％以上的金属化率。(4)在动力学条件良好条件下，钒的迁移走向与熔渣中(FeO)有直接关系。渣氧化性较强时，钒趋向于V203形态稳定存在于渣中。当渣中(FeO)含量大于10％时，仅有少量的钒被还原：渣中(FeO)含量降低，钒被还原量增加；当渣中(FeO)含量低于5％时，进入铁水中的钒比例迅速增大。III万方数据塞i垦盘生巫±茔焦逢塞揎要(5)渣中钛的百分含量与熔渣中(FeO)呈良好负相关关系。为了满足后续提钛工艺需要，要求钛渣中(FeO)含量不能大于10％；如果熔分过程需要加入熔剂，则(FeO)量

7、与熔剂带入的渣量之和不能超过10％，此时可获得含Ti02约50％的钛渣。关键词：氧化球团；钒钛磁铁矿；直接还原：气基竖炉；电炉熔分IV万方数据BasicTechnologyStudyonGas—basedDirectReductionforIndonesiaVanadium-TitaniumMagnetiteAbstractWiththedevelopmentofironandsteelindustry,highgradeironoreareonthede