基于热压块的不锈钢粉尘还原实验

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2016.04.008

东北大学学报:自然科学版 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (4): 490-495.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2016.04.008

基于热压块的不锈钢粉尘还原实验

李晰哲^{1, 2}，储满生¹，李花兵¹，罗主现²

(1. 东北大学冶金学院，辽宁沈阳110819; 2. 金策工业综合大学金属工程系，平壤999093)

收稿日期:2015-09-28 修回日期:2015-09-28 出版日期:2016-04-15 发布日期:2016-04-05
通讯作者: 李晰哲
作者简介:李晰哲(1982-)，男，朝鲜人，东北大学博士研究生; 储满生(1972-)，男，安徽岳西人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目 (N110202001).

Reduction Experiment of Stainless Steel Dust Based on Hot Briquetting

RI Sok-chol^{1, 2}， CHU Man-sheng¹， LI Hua-bing¹， RA Ju-hyon²

1. School of Metallurgy， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2. School of Metallurgical Engineering， Kim Chaek University of Technology， Pyongyang 999093， DPRK.

Received:2015-09-28 Revised:2015-09-28 Online:2016-04-15 Published:2016-04-05
Contact: CHU Man-sheng
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摘要/Abstract

摘要： 为了从不锈钢粉尘中回收利用Fe，Cr和Ni等，对不锈钢粉尘热压块制备及其自还原过程进行了研究.在热压温度为200℃，热压压力为35MPa条件下，抗压强度达到900N/个以上.高温条件下，煤热解产生的挥发分可参与不锈钢粉尘还原反应，当还原温度为1400，1450℃时，挥发分还原作用率达到0.4.据XRD分析和热力学计算，自还原过程中含铬物质的物相转变顺序为FeCr₂O₄，Cr₂O₃，Cr₇C₃，［Cr］_Fe-Cr-Ni-C.当还原温度为1450℃，烟煤中固定碳与粉尘中可去除氧的物质量的比(x_○c/x_○o)为0.72时，不锈钢粉尘热压块不能完全还原；当x_○c/x_○o大于0.8，还原20min时，不锈钢粉尘热压块能完全还原.

关键词: 不锈钢粉尘, 热压块, 自还原, 挥发分, 铬

Abstract: To efficiently recycle valuable metal such as Fe， Cr and Ni in stainless steel dust， the preparation and self-reduction of coal composite stainless steel dust hot briquette(CCSB) were researched. Under 200℃ hot briquetting temperature， 35MPa hot briquetting pressure， the compressive strength was above 900N/P. Volatile matter of coal pyrolysis could take part in reduction of stainless steel dust under high temperature， and reduction action rate of volatile matter was 0.4 at 1400 or 1450℃. XRD analysis and thermodynamic calculation results showed that product containing chromium is appeared as FeCr₂O₄， Cr₂O₃， Cr₇C₃，［Cr］_Fe-Cr-Ni-C in turn in the self-reduction process. Under 1450℃ reduction temperature， CCSB with 0.72 of x_○c/x_○o can not completely be reduced， but CCSB with 0.8 of x_○c/x_○o or more can completely be reduced under 1450℃， 20min.

Key words: stainless steel dust, hot briquette, self-reduction, volatile matter；chromium

中图分类号:

TF554

李晰哲，储满生，李花兵，罗主现. 基于热压块的不锈钢粉尘还原实验[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(4): 490-495.

RI Sok-chol ， CHU Man-sheng， LI Hua-bing， RA Ju-hyon. Reduction Experiment of Stainless Steel Dust Based on Hot Briquetting[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2016, 37(4): 490-495.

参考文献

[1]Geldenhuis J M A，Horne A W.Recovery of valuables and stabilization of chromium (VI) in stainless steel flue dust fines［C］// Steelmaking Conference Proceedings.Nashville，2002:661-667.
[2]Nolasco-Sobrinho P J，Espinosa D C R.Characterization of dusts and sludge generated during stainless steel production in Brazilian industries ［J］.Ironmaking Steelmaking，2003，30(1):11-17.
[3]Sofilic＇ T I，Rastovcan-Mioc A，Cerjan-Stefanovic＇ S，et al.Characterization of steel mill electric-arc furnace dust ［J］.Journal of Hazardous Materials，2004，109(1):59-70.
[4]Homeward R，Munson W，Schreyer D.Processing EAF dusts and other nickel-chromium waste materials pyrometallurgically at INMETCO［J］.Minerials and Metallurgical Processing，1992，9(3):169-173.
[5]Money K，Hanewald R，Bleakney R.Processing steel wastes pyrometallurgically at Inmetco［C］//The 4th International Symposium on Recycling of Metals and Engineered Materials.Warrendale，2000:397-408.
[6]Joyner K E.FASTMET/FASTMELT:the final steps in waste recovery［J］.Revue de Metallurgies，2000，97(4):461-469.
[7]Varnbuler C B V，Lemperle M， Rachner H.Recovery of chromium and nickel from waste materials using the OxyCup process［C］// Tecnologia em Metalurgia，Materiais e Mineracao.Sao paulo，2010:364-373.
[8]储满生，柳政根.铁矿热压含碳球团矿制备及其应用技术［M］.北京:科学出版社，2012:1-328.(Chu Man-sheng，Liu Zheng-gen.Preparation and application technology of carbon composite iron ore hot briquette［M］.Beijing :Science Press，2012:1-328.)
[9]Ahmed H M，Viswanathan N，Bjorkman B.Composite pellets—a potential raw material for iron-making［J］.Steel Research International，2014，85(3):293-306.
[10]Kapure G U，Rao C B，Tathavadkar V D，et al.Direct reduction of low grade chromite overburden for recovery of metals［J］.Ironmaking Steelmaking，2011，38(8):590-596.
[11]Tomoyuki M，Jian Y，Mamoru K.Mechanism of carbothermic reduction of chromium oxide［J］.ISIJ International，2007，47(10):1387-1393.(上接第489页)
[4]Morgan G J.Mohan matthen and christopherstephens:handbook of the philosophy of science:philosophy of biology［J］.Philosophy of Science，2008，4:585-603.
[5]Barabási A L，Albert R.Emergence of scaling in random networks［J］.Science，1999，286(5439):509-512.
[6]Holmegren A J．A framework for vulnerability assessment of electric power systems［C］//Critical Infrastructure.Heidelberg，2007:31-55.
[7]Lewis T G.Network science:theory and applications［M］.New York:John Wiley & Sons，2009:124-137.
[8]谭跃进，吴俊．网络结构熵及其在非标度网络中的应用［J］．系统工程理论与实践，2004，24(6):1-3.(Tan Yue-jin，Wu Jun．Network structure entropy and its application to scale-free networks［J］．Systems Engineering-Theory & Practice，2004，24(6):1-3.)
[9]罗鹏，李永立，吴冲．利用网络结构熵研究复杂网络的演化规律［J］．复杂系统与复杂性科学，2013，10(4):62-68.(Luo Peng，Li Yong-li，Wu Chong．Complex networks evolution research using the network structure entropy［J］．Complex Systems and Complexity Science，2013，10(4):62-68.)
[10]Zhang C Q，Bruno Q，Zhou S.Phase changes in the evolution of the IPv4 and IPv6 AS-level Internet topologies［J］.Computer Communications，2011，34(5):649-657.
[11]Leskovec J，Kleinberg J，Faloutsos C.Graphs over time:densification laws，shrinking diameters and possible explanations［C］//Proceedings of the Eleventh ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery in Data Mining.New York，2005:177-187.
[12]赵海，刘怡文，艾均，等.IP级拓扑新生与消亡节点的特征［J］.东北大学学报(自然科学版)，2013，34(9):1232-1235.(Zhao Hai，Liu Yi-wen，Ai Jun，et al.Characteristics of birth and death nodes with IP-level topology［J］.Journal of Northeastern University(Natural Science)，2013，34(9):1232-1235.)
[13]Newman M E J.Newman networks:an introduction［M］．Oxford:Oxford University Press，2010.
[14]Albert R，Barabási A L．Statistical mechanics of complex networks［J］．Review of Modern Physics，2002，74(1):47-97.

[1]	李树贤，牛文勇，黄钰迪，李建平. 镀锡板无铬钝化液喷射特性数值模拟[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(4): 509-516.
[2]	王长军，于洋，李宝宽，刘雪林. 钢带烧结料层的干燥氧化过程仿真[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(9): 1282-1289.
[3]	崔健，王恩德，周睿，王长琪. 蔗糖改性纳米铁对六价铬污染的模拟修复[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(2): 265-269.
[4]	张立恒，高子先，汤卫东，薛向欣. w(TiO₂)对高铬型钒钛磁铁矿烧结矿冶金性能的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(11): 1667-1672.
[5]	田磊，张廷安，刘燕，吕国志. 由氢氧化铬渣制取工业氧化铬产品的工艺[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2017, 38(1): 67-71.
[6]	李峰，储满生，唐珏，冯聪. 用综合加权评分法优化高铬型钒钛矿电热熔分工艺[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(9): 1327-1331.
[7]	柳政根，储满生，王峥，王宏涛. 高铁铝土矿热压块抗压强度影响因素响应曲面优化[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(9): 1278-1282.
[8]	付小佼，赵嘉琦，陈双印，储满生. 硼铁矿应用于高铬型钒钛矿烧结优化的实验研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(8): 1115-1119.
[9]	刘三平，畅永锋，路殿坤，蒋开喜. 瑞木红土矿摇床铬铁矿粗精的磁选富集[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(7): 976-980.
[10]	毛瑞，张建良，刘征建，王飞. 钢铁厂含铁尘泥球团自还原实验研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(6): 790-795.
[11]	周密，杨松陶，姜涛，薛向欣. DMF铁矿粉在含铬型钒钛混合料烧结中的应用[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(4): 508-512.
[12]	杨松陶，周密，姜涛，薛向欣. 基础特性对含铬型钒钛烧结矿粉化性能的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(4): 498-502.
[13]	赵伟，储满生，汤雅婷，唐珏. 基于田口法的钒钛磁铁矿热压块抗压强度的优化[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(10): 1441-1444.
[14]	姜涛，徐静，关山飞，薛向欣. 高铬型钒钛磁铁矿煤基直接还原研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(1): 77-81.
[15]	赵青，张波，刘承军，姜茂发. 低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿除铁工艺的实验研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(1): 47-51.

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