学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

微波场对高磷铁矿含碳球团还原的影响研究

作　者: 王寿珍
导　师: 张军红
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 高磷鲕状赤铁矿微波碳热还原磁选收铁率脱磷率
分类号: TF55
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 91次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

我国拥有总资源储量约70亿吨的高磷鲕状赤铁矿,这种铁矿石由于含磷高、品位低、难以选冶,因而基本没有得到合理利用。微波的热效应与非热效应,使得微波在有机化学合成、陶瓷烧结、冶金等领域的应用越来越受到重视。为了充分利用高磷鲕状赤铁矿,本文进行了微波改性高磷铁矿碳热还原提铁脱磷的研究。本文为了考查微波的非热效应对高磷铁矿含碳团块的影响,分别利用工业微波炉的四个不同功率对含碳团块进行改性,然后通过测定改性之后含碳团块的还原度来确定最佳改性工艺参数。实验结果表明改性之后含碳团块的还原度有明显的提高。本文在分析高磷铁矿碳热还原的热力学和动力学性质的基础上,通过正交实验研究碳氧摩尔比、碱度、还原温度和还原时间对高磷铁矿收铁率和脱磷率的影响规律。实验结果表明,对微波改性后的高磷铁矿含碳团块进行碳热还原,再经过磨碎和磁选,其收铁率达到90%,脱磷率达到85%以上。在实验数据的基础上,本文从分子轨道跃迁理论和表面能等方面分析微波强化高磷铁矿提铁脱磷的机理。结果表明:微波电磁能可以作用于物质的分子轨道,提高分子轨道能量,降低分子轨道的活化能量,有利于含碳团块的还原;微波辐射提高了含碳团块表面能的极性成分,使其表面能增加,在高磷铁矿含碳团块还原过程中反应气体更容易吸附在团块表面,使还原反应进行的更快更彻底。通过实验分析和机理分析,本文将微波改性高磷铁矿碳热还原与磁选工艺相结合,探索一条开发利用高磷鲕状赤铁矿的新途径。这对缓解我国钢铁工业铁精矿紧缺的现状和磷矿资源可持续发展的战略具有十分重要的意义。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
1 文献综述  10-25
  1.1 引言  10-11
  1.2 我国高磷铁矿资源概况及特点  11-12
    1.2.1 高磷铁矿资源概况  11
    1.2.2 高磷铁矿石的特点  11-12
  1.3 高磷铁矿降磷技术现状  12-15
    1.3.1 浸出法降磷  12-13
    1.3.2 选矿法降磷  13
    1.3.3 微生物法脱磷  13-14
    1.3.4 冶炼法脱磷  14-15
    1.3.5 高磷铁矿降磷方法中存在的问题  15
  1.4 含碳球团直接还原炼铁  15-20
    1.4.1 含碳球团的概念  15-16
    1.4.2 含碳球团的分类  16
    1.4.3 含碳球团的压团  16-17
    1.4.4 直接还原技术发展现状  17-18
    1.4.5 直接还原法的分类  18-19
    1.4.6 直接还原技术发展前景  19-20
  1.5 微波简介及其特点  20-23
    1.5.1 微波的物理性质  20
    1.5.2 微波热效应的特点  20-21
    1.5.3 微波非热效应的特点  21-22
    1.5.4 微波非热效应存在依据  22-23
  1.6 论文的研究意义和主要内容  23-25
    1.6.1 论文研究意义  23-24
    1.6.2 论文研究内容  24-25
2 微波场影响高磷铁矿含碳球团还原机理  25-34
  2.1 高磷铁矿含碳球团还原机理  25-28
    2.1.1 高磷铁矿含碳球团还原过程  25-26
    2.1.2 铁氧化物直接还原热力学  26-27
    2.1.3 含碳球团还原动力学方程  27-28
  2.2 高磷铁矿磷灰石还原机理  28-30
  2.3 微波强化高磷铁矿含碳球团直接还原机理  30-32
    2.3.1 微波场中分子轨道跃迁理论  30-31
    2.3.2 微波辐射对物质表面能的影响  31-32
  2.4 本章小结  32-34
3 实验研究方法  34-42
  3.1 实验原料  34-35
  3.2 实验设备  35-37
  3.3 实验因素的选取  37
  3.4 实验方案  37-39
  3.5 实验步骤与实验流程  39-41
    3.5.1 配料计算  39
    3.5.2 微波改性高磷铁矿含碳球团实验  39-40
    3.5.3 磁选实验  40
    3.5.4 实验流程  40-41
  3.6 文章小结  41-42
4 微波改性高磷铁矿含碳球团的升温行为及作用效果  42-47
  4.1 微波作用下含碳团块升温趋势图  42-43
    4.1.1 不同功率作用下含碳团块的升温示意图  42-43
    4.1.2 结果分析  43
  4.2 微波改性高磷铁矿含碳团块对还原度的影响  43-44
  4.3 高磷铁矿含碳团块的微观结构分析  44-45
  4.4 本章小结  45-47
5 高磷铁矿含碳球团还原提铁实验的研究  47-57
  5.1 高磷铁矿含碳球团转化率的测定  47
  5.2 提铁正交实验结果与直观分析  47-50
    5.2.1 正交实验结果  48-49
    5.2.2 直观分析  49-50
  5.3 单因素分析  50-56
    5.3.1 还原温度对收铁率和还原度的影响  50-52
    5.3.2 碳氧摩尔比对收铁率和还原度的影响  52-53
    5.3.3 碱度对收铁率和还原度的影响  53-55
    5.3.4 还原时间对收铁率和还原度的影响  55-56
  5.4 本章小结  56-57
6 高磷铁矿含碳球团还原脱磷实验的研究  57-63
  6.1 脱磷正交实验结果与直观分析  57-60
    6.1.1 脱磷正交实验结果  57-58
    6.1.2 直观分析  58-60
  6.2 单因素分析  60-62
    6.2.1 还原温度对脱磷率的影响  60-61
    6.2.2 碱度对脱磷率的影响  61
    6.2.3 还原时间对脱磷率的影响  61-62
  6.3 本章小结  62-63
7 结论  63-64
参考文献  64-69
致谢  69

微波场对高磷铁矿含碳球团还原的影响研究

内容摘要

全文目录

相似论文