內(nèi)配廢塑料含碳球團直接還原的實驗研究.pdf

1、節(jié)能減排是鋼鐵行業(yè)目前面臨的重要挑戰(zhàn)，而廢塑料作為一種可再生清潔能源和還原劑替代焦粉、無煙煤等化石燃料在煉鐵工業(yè)中已經(jīng)獲得大量關(guān)注。與此同時，煤基直接還原技術(shù)生產(chǎn)直接還原鐵(縮寫 DIR)因其工藝流程短、環(huán)境污染小、耗能低的特點目前已經(jīng)在全球得到廣泛利用。內(nèi)蒙古包頭地區(qū)鐵礦資源比較豐富，其中最為普遍的是全鐵量在30％~40%之間的褐鐵礦，目前主要是對其選礦或燒結(jié)來加以利用，但利用率低、耗能高以及環(huán)境污染嚴重。鑒于以上狀況，本課題對褐鐵礦

2、進行直接還原，并以此來制備珠鐵。
　　本文以包頭市白云鄂博礦區(qū)褐鐵礦粉為煉鐵原料，以固陽煤礦無煙煤粉為主要還原劑，加入一定比例不同種類的廢塑料顆粒作為輔助還原劑及催化劑制成含碳鐵礦球團（以下簡稱含碳球團），利用管式加熱爐進行直接還原實驗制備珠鐵。本文首先采用單因素實驗分析 C/O摩爾比、還原溫度、還原時間、內(nèi)配廢塑料種類及其質(zhì)量百分數(shù)等因素對含碳球團直接還原還原率的影響；然后采用正交實驗考慮以上各因素對含碳球團還原率影響的主次順序

3、，最后得到最佳工藝參數(shù)。單因素實驗結(jié)果表明：內(nèi)配廢塑料的含碳球團在還原過程中，廢塑料在高溫下裂解釋放熱量，為球團的預熱和直接還原提供外加熱源，且含碳球團活化能降低，孔隙率增大，這樣不僅有利于反應體系中還原氣體的傳質(zhì)，而且可以縮短還原時間，降低還原溫度，從而導致含碳球團的還原效率隨之提高。這為工業(yè)中轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝奠定理論基礎(chǔ)。正交實驗結(jié)果表明：影響含碳鐵礦球團還原率的主次因素分別為還原溫度、還原時間、內(nèi)配廢塑料種類、內(nèi)配廢塑料質(zhì)量百分