转底炉处理高铝铁矿石的可行性(2),冶金工程论文

　　2.1化学分析
　　
　　在确保化学分析的准确性后，对还原后的样品中的TFe（全铁）、FeO、金属Fe以及残C进行分析，结果如表2所示。
　　

　　
　　由表2可知，随着温度和碳氧物质的量比的变化，FeO、金属Fe以及残C的变化并未呈现出规律性。在条件为温度1200℃、碳氧物质的量比为1.3时，金属铁质量分数仅为15.29%,而且是所做试验中效果最好的，这明显不符合实际。经过综合分析，认为试样在保护冷却过程中发生了变化。因此，我们对试验方案进行了调整，为了在还原结束后可以将试样立即取出，先将试样放入石墨坩埚中，随炉升温达到1200℃后恒温4h,全过程通入2L/min的高纯氮气，还原完毕后迅速取出置于惰性气氛中保护冷却，此还原过程为方案1.另外，准备2份一定数量的干燥球团分别放入2个石墨坩埚中待用，将其中1份置于高温电阻炉炉膛中，随炉升温至1100℃恒温50min,然后迅速取出置于惰性气体中冷却，此为方案2.与此同时，将另1份直接置于1100℃温度下高温电阻炉中，恒温50min,然后迅速取出置于惰性气氛中保护冷却，此为方案3.3个方案所采用的含碳球团碳氧物质的量比为1.3.试验完毕后球团磨细后用于化学分析和XRD衍射分析。
　　
　　3个方案还原后的样品中TFe、FeO、金属Fe以及残C的质量分数并由此计算的金属化率如表3所示。由表3可知，方案1的效果较为理想，金属铁质量分数达到32.85%,金属化率为88.45%,这也验证了之前所做试验是有问题的。金属铁与氧化亚铁中的铁合计为35.32%,这与测得的全铁质量分数37.14%相差为1.82%,应为误差所致。而方案2和方案3的金属化率均较低，一方面是因为还原时间很短，另一方面是在还原过程中没有惰性气体保护可能会出现氧化现象所致。从方案1到方案3,残C含量是逐渐增加的，说明球团中的碳消耗是逐渐减少的。
　　

　　
　　2.2物相分析
　　
　　方案1取得了较高的金属化率，对该样品进行了X-射线衍射分析，以了解其铁、铝分离情况。
　　
　　由图2可知，还原后的样品中可检测到的物相仅有金属铁和Al2O3,未检测到的SiO2可能以非晶体相存在。物相分析结果表明，该条件下铁铝得到了很好的分离，还原度很高。
　　