《微波強化矽熱還原鉻鐵礦粉行為及機理研究》是依託昆明理工大學，由代林晴擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：微波強化矽熱還原鉻鐵礦粉行為及機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：代林晴
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
中低碳鉻鐵是生產特種鋼很重要的添加料，目前常規工藝採用的矽熱法和吹氧法均需對鉻鐵礦粉先造塊再冶煉，存在工藝流程長、能耗高等缺點。項目利用微波特殊的加熱機制，充分發揮其加熱物料升溫快、還原溫度低、時間短、能源利用率高、清潔無污染等優點，提出微波場中矽熱還原鉻鐵礦粉的方法，直接生產中低碳鉻鐵，從而縮短工藝流程實現節能降耗。研究以微波加熱還原含矽鉻鐵礦粉為主要內容，得到微波場功率密度、原料粒度、還原時間及溫度、還原劑用量等各主要因素對微波場中含矽鉻鐵礦粉的升溫性能、還原率、鉻回收率等影響規律，揭示微波場中雜質組元遷移至渣相的過程，形成微波場中矽熱還原鉻鐵礦的技術基礎理論，豐富微波冶金的理論體系和基礎研究。項目的開展將為短流程冶煉鉻鐵開闢綠色途徑，具有重要的研究價值和套用前景。
結題摘要
中低碳鉻鐵是生產特種鋼很重要的添加料，目前常規工藝採用的矽熱法和吹氧法均需對鉻鐵礦粉先造塊再冶煉，存在工藝流程長、能耗高等缺點。項目利用微波特殊的加熱機制，充分發揮其加熱物料升溫快、還原溫度低、時間短、能源利用率高、清潔無污染等優點，提出微波場中矽熱還原鉻鐵礦粉的方法，直接生產中低碳鉻鐵，從而縮短工藝流程實現節能降耗。項目通過研究微波場中矽熱還原鉻鐵礦粉原理及工藝研究，得到各主要因素對微波加熱還原含矽鉻鐵礦的升溫性能、還原速率及效率、鉻回收率、鉻鐵微觀結構等影響規律，形成微波場中矽還原鉻鐵礦的技術基礎理論，豐富微波加熱還原鐵礦石的理論體系和基礎研究，得到的結論如下： （1）含矽鉻鐵礦粉微波電磁特性的研究表明，隨著粒度的不斷減小，鉻鐵礦粉的介電特性變好；矽鐵合金粉和鈣質石灰的介電特性優於矽粉和鎂質石灰；隨著表觀密度的不斷增大，物料的介電特性隨之增強；當矽氧比為1.80時，混合物料的介電特性最好。 （2）微波場中矽熱還原鉻鐵礦粉工藝研究結果表明，顆粒尺寸越小、還原時間越長、還原溫度越高、微波功率越大、還原劑用量越多、料層越薄，鉻金屬化率越高。 （3）矽熱還原鉻鐵礦粉的工藝過程熱力學研究結果表明，微波場中矽熱還原過程中Cr2O3的還原順序按Cr2O3→CrO→Cr的次序進行；通過對產物掃描電鏡的分析得出，當溫度在1100℃時Cr-Fe合金形核，當溫度達到1200℃時，出現大量的亮白色金屬；當溫度高達1300℃時，鉻鐵合金的形成過程基本結束，且得到的金相產物為低碳鉻鐵合金，其主要化學成分滿足(GB5683-87) FeCr55C25Ⅱ的要求。
