一种还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法与流程

本发明涉及炼铁，特别是涉及一种还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法。

背景技术：

1、发展铁氧化物的间接还原以实现炼铁反应器内碳素的高效利用是降低二氧化碳排放的有效途径之一。但是容易造成块状铁氧化物在还原过程中的粘结现象，并成为影响非高炉炼铁工艺煤气流均匀分布以及直接还原炼铁工艺炉况顺行与否的关键性环节。研究还原过程中的粘结现象对于非高炉炼铁过程中气固移动床和流化床实现炉况顺行具有重要意义。铁原子的扩散和随后铁晶须的生长将导致铁矿颗粒的团聚，这将直接影响铁氧化物的粘结。

2、基于此，在非高炉炼铁过程中的还原粘结方面具有改进的空间。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，解决非高炉炼铁过程中的还原粘结问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

3、一种还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，包括以下步骤：

4、步骤1，通过控制一氧化碳和二氧化碳的比例来还原氧化铁，得到不同的第一还原初期铁氧化物；

5、步骤2，分别将步骤1所得的第一还原初期铁氧化物在高温还原炉内在第一温度下通入还原气体，等温还原第一时间，得到第一还原产物，观察第一还原产物的铁晶须形态并检测粘结强度；

6、步骤3，选用草酸亚铁在第二温度下持续第二时间分解制备得到第二还原初期铁氧化物，对第二还原初期铁氧化物重复步骤2，得到第二还原产物，观察第二还原产物的铁晶须形态并检测粘度强度；

7、步骤4，比较分析步骤2和步骤3的结果，将草酸亚铁按第一比例加入到非高炉冶炼原料中来抑制铁晶须的生成。

8、在一些实施例中，在步骤1中，控制一氧化碳和二氧化碳的比例为：15％一氧化碳和85％二氧化碳，还原温度为900℃，还原氧化铁得到第一还原初期铁氧化物四氧化三铁。

9、在一些实施例中，在步骤1中，控制一氧化碳和二氧化碳的比例为：50％一氧化碳和50％二氧化碳，还原温度为900℃，还原氧化铁得到第一还原初期铁氧化物氧化亚铁。

10、在一些实施例中，在步骤2中，第一温度为600℃-1100℃。

11、在一些实施例中，在步骤2中，还原气体包括一氧化碳和氮气，还原气体中一氧化碳和氮气的比例为：10％-50％一氧化碳和50％-90％氮气。

12、在一些实施例中，在步骤2中，第一时间为10min-90min。

13、在一些实施例中，在步骤3中，第二温度为700℃-800℃。

14、在一些实施例中，在步骤3中，第二时间为50min-70min。

15、在一些实施例中，在步骤2，通过扫描电子显微镜观察第一还原产物的铁晶须形态；在步骤3中，通过扫描电子显微镜观察第二还原产物的铁晶须形态。

16、在一些实施例中，在步骤4中，第一比例为10％-100％。

17、本发明的有益效果为：

18、本发明的还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，能够揭示非高炉炼铁中铁氧化物还原过程铁晶须产生的具体步骤，通过抑制铁晶须的生长从而抑制非高炉炼铁还原粘结，为降低非高炉炼铁过程中的还原粘结率提供理论依据和技术支撑。

技术特征：

1.一种还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，其特征在于，在所述步骤1中，控制所述一氧化碳和所述二氧化碳的比例为：15％一氧化碳和85％二氧化碳，还原温度为900℃，还原所述氧化铁得到第一还原初期铁氧化物四氧化三铁。

3.根据权利要求1所述的还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，其特征在于，在所述步骤1中，控制所述一氧化碳和所述二氧化碳的比例为：50％一氧化碳和50％二氧化碳，还原温度为900℃，还原所述氧化铁得到第一还原初期铁氧化物氧化亚铁。

4.根据权利要求1所述的还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述第一温度为600℃-1100℃。

5.根据权利要求1所述的还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述还原气体包括一氧化碳和氮气，所述还原气体中所述一氧化碳和所述氮气的比例为：10％-50％一氧化碳和50％-90％氮气。

6.根据权利要求1所述的还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述第一时间为10min-90min。

7.根据权利要求1所述的还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述第二温度为700℃-800℃。

8.根据权利要求1所述的还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述第二时间为50min-70min。

9.根据权利要求1所述的还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，其特征在于，在所述步骤2，通过扫描电子显微镜观察所述第一还原产物的铁晶须形态；在所述步骤3中，通过所述扫描电子显微镜观察所述第二还原产物的铁晶须形态。

10.根据权利要求1所述的还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，其特征在于，在所述步骤4中，所述第一比例为10％-100％。

技术总结
一种还原初期铁氧化物抑制铁矿粉还原粘结的方法，包括：步骤1，通过控制一氧化碳和二氧化碳的比例来还原氧化铁，得到不同的第一还原初期铁氧化物；步骤2，分别将步骤1所得的第一还原初期铁氧化物在高温还原炉内在第一温度下通入还原气体，等温还原第一时间，得到第一还原产物，观察第一还原产物的铁晶须形态并检测粘结强度；步骤3，选用草酸亚铁在第二温度下持续第二时间分解制备得到第二还原初期铁氧化物并重复步骤2，得到第二还原产物，观察第二还原产物的铁晶须形态并检测粘度强度；步骤4，比较分析步骤2和步骤3的结果，将草酸亚铁按第一比例加入到非高炉冶炼原料中。本发明方法通过抑制铁晶须的生长来抑制非高炉炼铁还原粘结。

技术研发人员：张立利,马凯辉,陈茅,唐文博
受保护的技术使用者：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25