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还原铁粉的再氧化性

更新时间:2017-08-23     来源:http://www.myjsyj.com/    浏览:         分享:
摘要:还原铁粉的再氧化性 流态化床还原铁矿石应用广泛,但在低温区还原的铁具有很强的氧化性,铁粉还原时这种现象尤为显著。粉矿在氢或非活性气流中冷却到常温,喷到空气就突然发热,全部变成赤热状…

    还原铁粉的再氧化性

    流态化床还原铁矿石应用广泛,但在低温区还原的铁具有很强的氧化性,铁粉还原时这种现象尤为显著。粉矿在氢或非活性气流中冷却到常温,喷到空气就突然发热,全部变成赤热状态而再氧化。这样由于产品还原率低而增加了损失。在实际操作中,安全方面也是个大问题。

    对于这种低温还原铁粉的再氧化性和原因以及防治方法进行了初步研究,他们用X线衍射、吸附等方法对比表面积进行测定的结果表明,低温还原时,金属铁晶格缺陷多,同时在还原过程中由于产生龟裂、孔隙而使比表面积增大,使表面能量增加。这都是造成剧烈再氧化的原因。解决的办法可将低温还原的铁粉再加热到680℃以上,使其成为非发火性的。

    发火性的还原铁粉钝化的工业方法如上所述,在还原性或惰性气体中,采取热处理的办法。如H-1ron法为取得粉末冶金用的铁粉,将活性铁粉装入平皿内,在回转炉利用H2加热到1150℃,使其钝化,再将烧结物进行粉碎和筛分。作为电炉炼钢原料是将活性铁粉在非惰气流中成型和加温(约900℃),使其钝化。

    但是,这种方法必须使整个加热处理过程在密闭系统内进行。所以实际操作很不方便。在一个偶然的机会发现用微量的O2可使活性铁粉钝化,进一步工作的结果,研究出一个非常简便的钝化方法。其原理是使还原铁粉表面部分的活性点在低温再氧化时防治O2的侵入。在这种情况下,由于钝化使还原率降低,仅在1.1-1.3%左右。随O2的吸收量的增长,温度亦增长,当超过130-160℃时,则进行连锁反应的发火性再氧化。因此,采用本办法必须进行有效的冷却。流态化床内的粒子混合充分而没有局部热蓄积现象。由于炉壁的传热系数大,所以需要有冷却壁的连续流态化床。

    我们采用的是内经21cm,有冷却水套管的连续流态化钝化设备,处理能力为400-500公斤/小时。这是一种由发货性转向非发火性的钝化的方法,所以若使其具有长期耐氧化的性能,还必须进行再处理。

    Nu-1ron法和FIOR法是将高温还原铁粉加热成型,然后得到高密度的团块(FIOR法为5克/cm3以上),这也是一种防止再氧化的有效方法。Brown对IOR法的团块耐候性进行了研究,采用塑料板或用沥青防锈剂进行浸渍处理,在四个月里得到再氧化2%以内的良好结果。

    实验结果中值得注意的使,如除试剂Fe2O3球团外,自溶性球团与别的球团比较,在低氧浓度相爱再氧化率大致趋于一样,而在大气氧浓度下再氧化率则明显地低。虽然工业用球团的再氧化率较试剂Fe2O3球团显著大,但看不出自溶性球团和酸性球团之间有什么大的差异。在室温下也没有多大差异,但当再氧化温度高,便产生差异。

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