• <s id="mj0aw"><option id="mj0aw"><bdo id="mj0aw"></bdo></option></s>
    
    
      <s id="mj0aw"></s>

        <delect id="mj0aw"><option id="mj0aw"></option></delect>

      1. 還原生產建筑鋼材用釩鈦鎳鉻合金試驗研究

        2020-04-01 10:18:17 作者:huangj 來源: 瀏覽次數:0 網友評論 0

        利用海砂礦與紅土鎳礦直接還原生產高強度耐腐蝕建筑鋼材用釩鈦鎳鉻合金試驗研究
         周和敏1,徐洪軍1,張俊1,沈朋飛1,蔡恒忠2,李存旺2,曾智中2,

        傅余東3,聶志斌3,郝飛翔3,劉富貴3

        1.鋼鐵研究總院先進流程與材料國家重點試驗室

        2.廣西盛隆冶金有限公司

        3.陽春新鋼鐵有限責任公司

        1 概述

        我國建筑行業高層、大跨度的方向發展對熱軋帶肋鋼筋的質量要求也越來越高。熱軋帶肋鋼筋是混凝土結構的骨架材料,在結構中承載著各種應力,有時還在一定的腐蝕環境下使用,因此不僅要求鋼筋具有較高的強度和工藝性能,而且在一定的使用場合下還要求具有較高的功能性,如抗震性能、耐蝕性能等。鑒于生產高強度耐腐蝕建筑鋼材的技術要求,在煉鋼工序需要加入釩鐵或釩氮合金、鎳鐵、鉻鐵。僅以年產600萬噸建材的廣西盛隆冶金有限公司為例,如果年生產高強度耐腐蝕建筑鋼材(其中高強鋼筋占比50%,耐腐蝕鋼筋占比20%)300萬噸,平均含釩0.05%、含鎳0.40%、含鉻0.35%計算,考慮收得率的影響,需要折合金屬釩資源1579噸、金屬鎳資源5053噸、金屬鉻資源6462噸,總價值約10.29億元。我國年生產鋼筋2億噸,按國家要求高強鋼筋比例由目前40%左右逐步達到65%,耐腐蝕鋼筋比例達到15%,僅金屬釩資源需要6.842萬噸,鎳鉻資源30余萬噸,總價值達300多億元。

        世界釩鈦鐵海砂礦床分布廣泛,儲量豐富。鈦鐵礦中的釩、鈦、鐵、鉻、鈷、鎳、鉑族和鈧等多種組分,具有重要的綜合利用價值。尤其是東南亞國家,如印度尼西亞、菲律賓等國,濱海釩鈦磁鐵礦砂儲量大,達數千億噸。另外澳大利亞、新西蘭、巴布亞新幾內亞、南美厄瓜多爾、智利、美國、南非等國,濱海釩鈦磁鐵礦砂的儲量也相當豐富。濱海釩鈦磁鐵礦砂,主要礦物有磁鐵礦、氧化鈦、鈦鐵礦、氧化釩、石英、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁、氧化錳和鈉的化合物,其中全鐵含量50~60%,含氧化鈦10~20%,含氧化釩0.4~1.0%,低鈣鎂和低硫低磷。礦砂中的主要金屬釩鈦對我國都屬于重要的戰略資源,主要用于鋼鐵、有色及化工的原材料生產。釩90%用于鋼鐵生產,可以提高鋼材的強度、硬度和耐磨性,是發展新型微合金化鋼材必不可少的元素之一。

        紅土鎳礦(也稱紅土礦)是提取鎳金屬或生產鎳鐵合金的重要原料,但由于紅土礦形成的機理及條件所致,紅土礦中有很大一部分鎳含量低(小于0.6%,此類礦鐵含量約50%、同時伴生1.5%-5%左右的鉻),如用于提取鎳金屬或生產鎳鐵,生產成本極高,很不經濟;而作為普通鐵礦,其品位低、同時伴生的鎳、鉻元素的特征又使其只能以低廉的價格作為配礦少量添加。因此,此類礦一般都作為棄礦。世界上大部分紅土礦提取鎳金屬的礦區都堆存了大量此類棄礦,也由許多品位與此相近的紅土礦也因其利用價值太低而無法開采利用。

        針對我國釩氮合金和鎳鉻資源短缺且十分昂貴,需要大量進口的現狀,本文提出利用東南亞廉價且十分豐富的海砂礦中的釩、鈦資源和紅土鎳礦中的鎳、鉻資源,生產含鎳鉻釩鈦生鐵或合金,用于生產高強度耐腐蝕建筑鋼材,可以大幅度降低生產成本,市場前景十分廣闊。擬解決的關鍵技術如下:

        (1)海砂礦和紅土鎳礦復合礦粉的冷固結含碳球團制備技術,礦粉的合理配料參數和球團的壓制工藝;

        (2)海砂礦和紅土鎳礦復合礦不同配料、不同溫度和時間下的預還原工藝和金屬化球團的性能控制(主要包括金屬化率、球團強度);

        (3)海砂礦和紅土鎳礦復合配料熔分冶煉工藝,冶煉后含釩鈦鎳鉻合金的成分,以及V、Ti、Ni、Cr元素收得率控制;

        (4)海砂礦和紅土鎳礦得到含釩鈦鎳鉻合金轉爐冶煉技術,包括轉爐吹氧高拉碳、加入含釩鈦鎳鉻合金的鋼水溫度控制和V、Ti、Ni、Cr元素收得率控制,以及連鑄工藝技術,吹煉爐渣的綜合利用技術;

        (5)海砂礦和紅土鎳礦復合礦低成本生產高性能建筑用鋼的成分設計、軋鋼工藝和控軋控冷技術。

        2 試驗方案

        2.1 試驗原料

        本試驗使用的原料主要包括:印尼海砂釩鈦精礦粉、印尼紅土鎳礦、還原用煤、消石灰,粘結劑采用水玻璃,其成分見表1~表5。

        2.2 試驗設備

        試驗選用洛陽神佳窯業有限公司的1600℃高溫井式爐,如圖1所示。

         

         

        圖1 高溫井式爐示意圖

               技術參數見表6所示。

         


        2.3試驗方法

        本研究采用單因素試驗的均分法來研究原料配比、堿度、還原制度對海砂礦、紅土鎳礦以及其混合礦的還原熔分效果的影響。試驗中采用四元堿度(CaO+MgO)/( SiO2+Al2O3)進行計算。

        海砂釩鈦礦與紅土鎳礦冷壓球團還原和熔分工藝制度參見表7所示,表中Di-1,2,3為還原,Di-4為一次性還原熔分。還原與熔分見圖2所示。

         

        圖2 還原與熔分

        3 試驗結果及分析

        3.1海砂釩鈦礦與紅土鎳礦配礦試驗

        根據海砂釩鈦礦與紅土鎳礦不同比例、不同堿度進行配礦,研究最終釩鈦鎳鉻合金的成分范圍,配礦試驗見表8所示。實驗序號D1~D4主要是加入鈉鹽對降低熔分渣熔點,進而提高渣鐵分離效果。

         

        海砂釩鈦礦與紅土鎳礦直接還原和熔分過程中,氧化物的還原以及熔分液相的產生量,配礦的化學成分、物相組成以及還原礦的微觀結構在很大程度上取決于還原過程的配碳量。還原、熔分過程中的配碳量是影響海砂釩鈦礦與紅土鎳礦還原和熔分過程滲碳,影響合金收得率的主要因素之一;再者,配碳量的大小對成本有很大影響。因此,足夠的配碳量顯得尤為必要。

        此外,堿度也是還原特別是熔分過程重要的影響因素之一。混合料堿度影響混合料化學成分,進而影響熔分過程中渣系的熔點,影響液相鐵的聚合,因此堿度是熔分過程物理冶金性能的主要影響因素。

        3.2海砂釩鈦礦與紅土鎳礦壓球冷球強度試驗

        ……
         關注“driinfo",手機上同步看直接還原、鋼鐵業內文章

        相關文章

        [錯誤報告] [推薦] [收藏] [打印] [關閉] [返回頂部]

        • 驗證碼:

        最新圖片文章

        最新文章

        {template 'phpcms','footer在线黄色视频,av网站,人人干全免费手机视频,av中文字幕系列1,超碰97av,成人综合社区,第四色空 婷婷 图片