D01I:10.13374/j.issn1001-053x.2013.03.010 第35卷第3期 北京科技大学学报 Vol.35 No.3 2013年3月 Journal of University of Science and Technology Beijing Mar.2013 还原气氛对流态化还原铁矿粉黏结失流的影响 邵剑华，郭占成四，唐惠庆 北京科技人学纲铁冶金新技术国家重点实验室，北京100083 4通信作：者，E-mail:zcguo@metall,ustb.edu.cn 摘要采用热态可视流化床装置研究了9731173K不同气氛条件对流态化还原铁矿粉黏结失流的影响.研究发现， 一定表魂气速条件下温度和还惊气氛组成对失流时铁矿粉的金属化泡影响不人，而失流时颗粒微观形态受还原气种类 和温度的影响较证著，但还原气体积分数对形态的抛响较小.此外，流化时间随者还原气体积分数的增大而逐渐缩知， 并通过线性拟合得到了不问温度时二者间的数学关系式， 关键词流化床：铁矿石还原：流态化：气氛 分类号TF552 Influence of reducing atmosphere on the sticking during reduction of iron ore fines in a fluidized bed SHAO Jian-hua,GUO Zhan-cheng=,TANG Hui-ging State Key Laboratory of Advanced Metallurgy,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:zcguo@metall.ustb.edu.cn ABSTRACT The sticking during reduction of iron ore fines under different atmosphere conditions was studied by using a thermal state visible fluidized bed from 973 to 1173 K.It is found that when defluidization occurs the influences of temperature and reducing atmosphere on the metallization rate of iron ore fines are limited if the superficial gas velocity is constant.At the same time,the surface microstructure of particles when defluidization happens is strongly dependent on reducing gas types and reduction temperature,but it is less dependent on the volume fraction of reducing gas.In addition,with the volume fraction of reducing gas increasing,the fuidization time of iron ore fines gradually decreases,and the mathematical relationship between them was obtained by linear fitting at different temperatures. KEY WORDS fluidized beds;iron ore reduction;fluidization;atmospheres 流化床炼铁流程其有直接使用粉矿和不依赖由于黏结失流不仅恶化还原反应的动力学条件，还 焦煤资源等优势，而几有利于实现科学利用国内复会影响工艺流程的连续运行，削弱该流程优势1，间 合其生矿资源，以缓解当前铁矿石资源供需矛盾， 有研究表明7-，黏结失流的出现不仅与温度、矿 改善过度依赖进口铁矿不的不利局面)，但是，该 种等因素有关，还与气氛条件有关.日前，还原气 流程实现业化仍面临还原气米源问题和还原期间氛组成对黏结失流的其体影响规律还鲜见报道，难 出现颗粒黏结失流问题2-.一方面，由于不同地区 以确定最佳的对流化气体优化改造的方向. 受各白资源特点的影响，通常选择有利的方式获得 本研究在一定气速和常压条件下，考察流化气 高温还原气，例如通过天然气的裂解或焦炉煤气的 氛中主要组分的不同体积分数，在973~1173K时 袋解，以及煤粉的不完全燃烧等2：但方式不同时， 对流化床黏结失流的影响.这对流化床匚艺优化和 获得的还原气成分也相差较大，有的富氢气，也有 最终实现[业化具有重要意义. 的富CO,Ⅱ还原势也可能有所不同.另一方面， 收稿日期：201203-26 基金项目：[时家自然科学基金委员会与上海宝钢集团公可联合基金重点资助项H(50834007)第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 , 还原气氛对流态化还原铁矿粉勃结失流的影响 邵剑华, 郭 占成困, 唐惠庆 北京利技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室, 北京 困 通信作者, 一 ￡ 摘 要 采 用热 态 可视流 化床装 置研 究 了 、 不 同气 氛 条件 对流 态化还 原铁 矿粉 豁结 失流 的影响 似二究发 现 , 一定表观气速条件下温度和还原气氛组成对失流时铁矿粉的金属化率影响不大, 而失流时颗粒微观形态受还原气种类 和温度 的影 响较 撇著, 但还 原气 体积分 数对形 态 的影 响较 小 此 外 , 流 化时 间随着 还原气 体积 分数 的增 大而逐渐 缩 短, 并通过线性拟合得到 了不同温度时三者间的数学关系式 关键 词 流 化床 铁矿石 还原 流 态化 气氛 分 类号 翻 。 了乞 一入。 , ` 然 一人 夕园 , 翔 万 执 一 夕 , , , 困 , ` 一 , 即 , , , , 流化床炼 铁流程 具有直 接使 用粉矿 和不依赖 焦煤资源等优势, 而且有利于实现科学利用国内复 合共生矿 资源 , 以缓解 当前铁矿石资源供需矛盾, 改苦过度依赖进 口铁矿 石的不利局面 但是 , 该 流程实现 卜业化仍面临还原气来源 问题和还原期间 出现 颗粒 勃结 失流 问题 一”一 方面 , 由于不 同地 区 受各 自资源特 点的影响, 通常选择有利 的方式获得 高温还原气, 例如通过天然气的裂解或焦炉煤气的 裂解, 以及煤粉 的不完全燃烧等侧 但方式不 同时, 获得的还原气成分也相差较大 , 有的富氢气 , 也有 的富 , 而且还 原势也 可能有所不同 另一方面, 由 几勃结失流不仅恶化还原反应的动力学条件, 还 会影响 艺流程的连续运行, 削弱该流程优势, 有研究表明 一例, 豁结失流的出现不仅 与温度 、 矿 种等因素有 关, 还 与气氛条件有关 目前, 还原气 氛组成对豁结失流的具体影响规律还鲜见报道 , 难 以确定最佳的对流化气体优化改造的方向 本研究在一定气速和常压条件下, 考察流化气 氛中主要组分 的不同体积分数, 在 、 时 对流化床乳结 失流的影响 这对 流化床 〔艺优化和 最终实现 业化具有重要意义 收稿 日期 一 一 基金项 目 国家白然科学基金委员会与 卜海宝钢集团公司联合基金乖点资助项 目 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2013.03.010