高温含铁回转窑窑渣在线还原—熔分机理研究
CSTR:
作者:
作者单位:

华北理工大学 冶金与能源学院,河北 唐山 063210

作者简介:

郑利佳(1998—),男,硕士研究生,从事冶金固废回收利用方面的研究。

通讯作者:

中图分类号:

TF55;X705

基金项目:

国家自然科学基金区域创新发展联合基金资助项目(U20A20271);河北省高等学校科学研究专项任务项目(产学研合作)(CXY2024011);唐山市科技计划资助项目(22150219A);河北省自然科学基金资助项目(E2022209072)


Research on online reduction⁃melting mechanism of high⁃temperature iron⁃containing rotary kiln slag
Author:
Affiliation:

College of Metallurgy and Energy,North China University of Technology,Tangshan, 063210 ,Hebei,China

Fund Project:

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    摘要:

    以含铁窑渣高值资源化利用为目标,基于高温含铁窑渣物化性能提出在线还原—熔分工艺,利用 Factsage 热力学软件研究含铁窑渣在线还原—熔分质能匹配规律,基于热力学模拟结果以焦炭为还原剂研究高温含铁窑渣在线还原—熔分机理,探明还原—熔分反应过程物相组成变化规律,获取适宜碳氧质量比、升温速率及熔分温度等参数。 结果表明:含铁窑渣还原—熔分过程发生的反应主要为铁氧化物、氧化锌和铁酸锌的还原,以及 CaO-SiO2 -MgO-Al 2O3 渣系的熔分;计算得出在线还原—熔分方法处理高温含铁窑渣能够节省约 1. 76 × 10 8 J/ t 的热量,在减少焦炭消耗的同时也降低了 CO2 的排放;在碳氧质量比为 1. 4、升温速率为 15 ℃ / min、熔分温度为 1 500 ℃的条件下,含铁窑渣的还原—熔分效果较好,金属收得率达到 93. 67% 。

    Abstract:

    Based on the physical and chemical properties of high-temperature iron-containing kiln slag, the online reduction-melting is proposed based on the physical and chemical properties of high-temperature iron-containing kiln slag, the matching law of online reduction-melting and energy matching law of iron-containing kiln slag is studied by using the Factsage thermodynamic software,the changes law in the phase composition of the reduction-melting reaction process are explored,and the appropriate carbon-oxygen mass ratio,heating rate and melting temperature are obtained. The results show that the reactions of iron-containing kiln slag reduction-melting process are mainly the reduction of iron oxides,zinc oxide and zinc ferrite,and the melting content of CaO-SiO2 -MgO-Al 2O3 slag system. It is calculated that the online reduction- melting method could save about 1. 76 × 10 8 J/ t of heat from the treatment of high-temperature iron-containing kiln slag, which not only can reduce coke consumption,but also reduce CO2 emissions. Under the conditions of carbon-oxygen mass ratio of 1. 4,heating rate of 15 ℃ / min and melting temperature of 1 500 ℃ ,the reduction-melting effect of iron-containing kiln slag is good,and the metal yield can reach 93. 67%.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

郑利佳,刘超,邢宏伟,康月,周君.高温含铁回转窑窑渣在线还原—熔分机理研究[J].烧结球团,2025,50(4):91-98

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  • 收稿日期:2024-07-06
  • 最后修改日期:2024-09-13
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  • 在线发布日期: 2025-11-06
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