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还原铁粉工艺属于什么铁
发布时间:2020/06/12 浏览
还原铁粉工艺属于什么铁
根据钒钛铁精矿的自身特点、赫格纳斯法的成功经验以及笔者最近进行的试验研究情况,再结合长沙矿冶研究院所提供的隧道窑-还原磨选法生产粉末冶金铁粉和中南大学提供的回转窑-还原磨选法生产炼钢铁粉两工艺的成败得失,提出如下工艺改进途径,以供参考。
(1)原料精品化。原料精品化可以通过两种途径实现:一种是使用品质较好的钒钛磁铁矿生产铁精矿,如国内攀西地区的白马、红格或太和等大部分矿点通过阶段磨矿、阶段选别可以使铁精矿品位达到60%左右;另一种方式是可以将目前国内钒钛铁精矿最大生产厂_攀钢选矿厂的铁精矿通过细磨深选使TFe从5250%提高到5450%左右,再通过配以高品位的普通铁精矿或乳钢铁鱗,使进入还原的原料TFe含量达到60.00%左右。届时所使用的原料将较20世纪90年代长沙矿冶研究院采用钒钛铁精矿生产还原铁粉的原料TFe含量高出近10个百分点,这样可以降低还原磨选成本,提高产品质量和成品产出率。
(2)微波加热取代传统加热。微波加热属于体积性加热、通过分子高速转动产生内摩擦热、无热滞后性,宏观上表现为加热均匀迅速。同时微波加热可以降低铁氧化物还原反应活化能加速还原反应,降低晶格活化能加速扩散,还可以降低还原反应温度。笔者通过探索试验表明,通过微波加热还原含碳复合钒钛铁精矿球团,经过25min便可将温度升至1150~C,在该温度下保温1.5h,其金属化率达到90%,还原料通过磨选所获得的铁粉TFe含量为98.24°%。若该铁粉经过退火完全可以得到TFe含量为99.⑻%#上的还原铁粉,工业化实施还原可以在昆明理工大学已研制成功的高温微波转窑上进行。另外,据有关资料报道:微波加热还原含碳复合球团所需能耗为常规方法的1/4,还原速度提高1倍,投资和生产成本比常规工艺降低15%〜50%。因此,采用微波加热取代传统加热是提高钒钛铁精矿制取还原铁粉产业化生命力的有效途径之一。
(3)合理利用还原铁粉中的微细粒级部分。通过研究表明,在铁精矿的还原过程中,加入3%的微细铁粉,可在一定程度上提高金属化率、提高还原速度及降低还原温度。然而采用钒钛铁精矿生产的还原铁粉中,由于各种原因,产品的-325目含量达44%左右,超出国家同类铁粉一级标准10%左右。这一部分铁粉是导致还原铁粉流动性、松装密度差的主要原因,若将该部分-20pm粒级分出用作还原的添加剂,则一方面可以提高还原铁粉的松装密度和流动性,使其达到国家同类铁粉的一级标准;另一方面还可以提高还原速度、促进铁晶粒长大。
(4)对产品进行合理的定位。当时长沙矿冶研究院采用钒钛铁精矿制取还原铁粉的应用试验研究表明,采用该还原铁粉试制的叉车补油泵齿轮,经益阳粉冶厂检测室检测,其尺寸及物理机械性能基本达到要求,初步说明该还原铁粉可以制造中强度的粉冶制品,这一点是普通还原铁粉难以达到的,主要原因是该铁粉固溶有多种微量合金元素,是一种天然微合金铁粉。因此采用钒钛铁精矿制取的还原铁粉应定位为具有高附加值的可以制造中高强度粉冶制品的粉末冶金铁粉。
(5)合理利用钒、钛。用钒钛铁精矿通过还原磨选法生产还原铁粉的同时,产出了大量的含V2O52%左右、含TO。30%以上的富钒钛料。该钒钛料通过2%的稀盐酸浸出铁、硅、钙、镁等杂质之后,再通过钠化焙烧、水浸提钒后便可获得含T〇265%左右的富钛料供硫酸法钛白生产。其中的钒浸出液通过(NH4)2S〇4沉钒以及过滤、烘干、煅烧等工序便可获得纯度为99.⑻^义的V2O5粉末,该粉末达到国家一级标准。通过这种方式有效合理的利用钒和钛之后,不但可以实现资源利用率的最大化,还可以降低钒钛铁精矿制取还原铁粉的总体成本,增强钒钛铁精矿制取还原铁粉产业化的生命力。
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