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(jìn)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(shí)，高爐內(nèi)部H2含量顯著提高，高爐內(nèi)氣體成分的變化會(huì)影響到高爐爐料的冶金性能。
　　近年來(lái)，各國(guó)專家對(duì)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(xiàn)率占50％以上，鋼鐵行業(yè)由于其能源密集型特點(diǎn)而成為CO2排放的一個(gè)重點(diǎn)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(guò)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(duì)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(shí)等比例降低其他氣體的含量考察H2含量對(duì)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(guó)國(guó)標(biāo)為基準(zhǔn)測(cè)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(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)H2含量(

3、mol％)按0→4％→8％→12％→20％的梯度升高時(shí)，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(shí)等比例降低CO，CO2，N2氣體的含量進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)H2含量(mol％)按0％→4％→8％→12％的梯度升高時(shí)，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(cè)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(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)H2含量(mol％)按0→4％→8％→12％→30％的梯度升高時(shí)，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(shí)等比例降低CO，N2的含量進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)H2含量(mol％)按0％→4％→8％→12％的梯度升高時(shí)，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(yàn)的情況下，日本國(guó)標(biāo)試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)比中國(guó)國(guó)標(biāo)試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)偏大。以中國(guó)國(guó)標(biāo)和日本國(guó)標(biāo)為基準(zhǔn)試驗(yàn)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(jìn)行試驗(yàn)時(shí):RDI-2.8=3.4+1.16RDI-3.15
　?、贖2含量增加的同時(shí)，等比例降低其他氣體的含量進(jìn)行試驗(yàn)時(shí):RDI-2.8=17.4+0.43RDI-3.15
　　(4)由中國(guó)國(guó)標(biāo)和JIS標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)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(guó)國(guó)標(biāo)為基準(zhǔn)測(cè)定燒結(jié)礦還原性能
　　本試驗(yàn)與以中國(guó)國(guó)標(biāo)為基準(zhǔn)測(cè)定低溫還原粉化性能試驗(yàn)的CASEⅢ相對(duì)應(yīng)，采用相同的配加H2的辦法。在增加H2含量的同時(shí)等比例降低CO，N2的含量進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)H2含量(mol％)按0％→4％→8％→12％的梯度升高時(shí)，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(shì)。RVI由35.37％逐步增加到74.67％。
　　綜上所述，還原氣體總量不變時(shí)，隨著H2含量的增加，燒結(jié)礦的RDI呈降低趨勢(shì);在增加H2含量的同時(shí)等比例降低其他氣體的含量進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，隨著H2含量的增加，燒結(jié)礦的RDI呈增大趨勢(shì)，燒結(jié)礦RDI的大小取決于反應(yīng)時(shí)Ri的大小。同時(shí)，燒結(jié)礦的還原性Rt也呈增大的趨勢(shì)，H2含量越大還原速率越快。同時(shí)本課題還得到了中國(guó)國(guó)標(biāo)和JIS標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的線性關(guān)系，該數(shù)據(jù)為將來(lái)使用H2作為CO替代還