柴轶凡
- 作品数：35 被引量：104H指数：7
- 供职机构：内蒙古科技大学材料与冶金学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金内蒙古自治区高等学校科学研究项目内蒙古自治区自然科学基金更多>>
- 相关领域：冶金工程环境科学与工程化学工程矿业工程更多>>
- 高温二次火法富集粉煤灰中锗的工艺优化被引量：3
- 2020年
- 以含Ge粉煤灰为原料,采用高温二次火法工艺富集粉煤灰中的Ge,重点探究C含量和烧结温度对Ge挥发率的影响,并对其原因进行分析。结果表明,适量的C和适当的烧结温度能促使煤灰中Ge的还原挥发。过量的C会将部分铁氧化物还原为Fe,并与Ge结合形成难挥发的锗酸盐,影响Ge的富集挥发;过高的烧结温度使得C没有充分燃烧生成CO,且部分Ge与CaO、MgO生成复合氧化物,从而降低Ge挥发率。经过前处理的粉煤灰在烧结温度1 700℃、C含量1%、碱度1.0、保温时间1 h的优化条件下,烧结料渣中Ge含量最低,Ge挥发率最高达96.2%。
- 刘俊杰刘丽霞彭军彭军李文挺柴轶凡
- 关键词：锗粉煤灰挥发率碳含量烧结温度
- 铁矿粉的烧结基础特性及最佳配矿试验研究被引量：11
- 2020年
- 为了探索某钢厂所用铁矿粉的最佳配矿方案,采用微型烧结试验装置对铁矿粉进行烧结基础特性及其影响因素研究,并对铁矿粉以不同配比搭配寻找最佳配矿方案。结果表明:B矿粉具有较好的同化能力和较高的液相流动性,而A矿粉具有较好的铁酸钙生成特性和较高的粘结相强度;铁矿粉中MgO、Fe2O3、CaO、SiO2和结晶水质量分数等是影响铁矿粉烧结基础特性的主要因素;在考虑铁矿粉成本的条件下得出这两种铁矿粉的最佳配矿方案,即A∶B为2∶8时,混合矿粉的综合性能最好。在最佳配矿条件下混合矿粉的同化温度最低、液相流动性指数最高、铁酸钙生成能力较好、粘结相强度较高、价格最低,相应数值分别为1190℃、3、22.49%、0.859 kN/P、537.91元/t。
- 任强王艺慈罗果萍田硕柴轶凡宋巍
- 关键词：铁矿石烧结基础特性影响因素优化配矿
- 进口磁铁精矿球团配矿及工艺参数优化试验被引量：2
- 2022年
- 为提高球团矿质量和减少球团“黑芯”结构,确定合理的工艺制度和配矿方案,本文以进口铁精矿A、B、C、D为原料,根据单矿球团的基础特性采用50%的D矿+其它精矿进行配矿方案研究,并进行链箅机—回转窑工艺参数优化。研究结果表明:精矿配矿方案中,50%D矿+40%C矿+10%B矿方案较合理;影响预热球团强度的温度排序为预热Ⅱ段温度>抽风干燥温度>预热Ⅰ段温度>鼓风干燥温度;鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段和Ⅱ段温度分别为250、300、720、990℃条件下,预热球可充分氧化,链箅机出口球团强度可达1105 N/P;焙烧温度为1270℃,焙烧时间为25 min条件下,回转窑出口球团强度可达3710 N/P,球团可充分氧化。本文结论可为改善球团矿还原性能提供理论与技术支持,以发挥球团矿在高炉冶炼过程中的精料作用。
- 王笑天柴轶凡罗果萍宋巍张国成乔波
- 关键词：铁精矿球团配矿
- 铬铁矿对高炉渣制备微晶铸石晶化行为及理化性能的影响
- 2023年
- 以包钢高炉渣为主要原料,配加少量铬铁矿,在高温渣液降温过程中采用一步保温热处理方法制备微晶铸石,通过熔点测定、差热分析、X射线衍射,扫描电子显微镜观察并结合理化性能测试,研究了铬铁矿加入量对微晶铸石晶化行为和理化性能的影响规律,为包钢高炉渣的低成本高值化利用开辟了新途径。结果表明:在原料配比为高炉渣95%、铬铁矿5%(质量分数)时,微晶铸石整体析晶,主晶相为镁黄长石和铝黄长石,抗折强度为31.88 MPa,密度为3.439 g·cm^(-3),吸水率为0.036%,耐酸性为0.145%,耐碱性为0.033%,符合国家建筑材料标准,完全可以替代天然大理石和花岗岩用作建筑装饰材料。
- 王新翔王艺慈王晨罗果萍柴轶凡安胜利
- 关键词：铬铁矿晶化行为理化性能
- 高温预处理对褐铁矿块矿冶金性能的影响
- 2024年
- 天然块矿具有品位高、粒度适宜、组织结构疏松、气孔度较高等特点,应用于高炉炼铁在性能上具有一定的优势。但天然块矿湿度大、结晶水含量高、表面附着细小颗粒等问题成为阻碍块矿大规模入炉的关键,而通过高温预处理可以有效降低天然块矿内部结晶水含量,提高孔隙率。为此探索高温预处理前后褐铁矿的冶金性能,判断高温预处理后天然褐铁矿入炉的可行性。研究证明高温预处理使得褐铁矿内部结构发生改变,由紧实的致密状结构转变为贯通状板结结构,结晶水含量降低,孔隙率提高,抗压强度降低。低温还原粉化指数(I_(RD))和还原度(R_(t))是评价矿石原料入炉的重要指标,是块矿能否顺利入炉、保障高炉透气性和高炉顺行的评判依据。高温预处理对天然褐铁矿冶金性能具有有利影响,低温还原粉化过程主要降低小颗粒褐铁矿掉落比例,高温预处理后褐铁矿I_(RD>6.30)由66.12%提高至73.21%,I_(RD>3.15)由82.08%提高至86.48%,I_(RD<0.50)由7.97%降低至6.47%;高温预处理主要影响褐铁矿中温还原过程中还原性气体与褐铁矿接触面积,即孔隙率是影响还原度的因素之一,经高温预处理后褐铁矿平均孔隙率提高4.77个百分点,高温预处理前褐铁矿R_(t)由79.58%提高到84.23%。研究结果可为高温预处理后褐铁矿入炉提供理论依据。
- 张珈铭柴轶凡王世杰石颜硕罗果萍安胜利
- 关键词：褐铁矿预处理结晶水还原度低温还原粉化性能
- 含铁添加剂代替膨润土对球团矿性能的影响被引量：4
- 2022年
- 以某钢厂使用的2种磁铁精粉为原料,分别配加一定比例优等成球性的含铁添加剂代替膨润土,探究含铁添加剂对生球性能、预热球强度及焙烧球强度、还原性和还原膨胀性的影响。结果表明,随着含铁添加剂配比增加,生球抗压和落下强度明显提高,爆裂温度逐渐下降,该添加剂适宜配比为6%~8%,在此区间内,生球落下强度大于4次/(0.5 m),抗压强度大于10 N/个,生球爆裂温度大于600℃,焙烧球强度大于2 000 N/个,均满足生产要求。显微观察发现,随着含铁添加剂配比增加,球团显微结构中大片FeO晶体区域逐渐变小,焙烧球晶桥连接受阻、晶粒互连程度降低、连晶面积减小,晶体间均匀细小的孔隙逐渐聚集、变大。添加剂配比从4%增加到10%,焙烧球强度从2 425.5 N/个降到1 890.6 N/个,球团矿还原度从71.46%提高到76.04%,还原膨胀率由11.3%降低到8.1%。Factsage7.1热力学计算结果表明,添加剂配比增加会使球团矿液相生成温度提高,液相生成量减少,当焙烧温度低于1 300℃时,液相生成量在生产允许范围之内(约低于5%)。
- 任杰罗果萍朱建国宋巍柴轶凡
- 关键词：球团抗压强度磁铁矿烧结球团
- 钢渣碳热还原工艺条件优化研究
- 2024年
- 为研究工艺参数对钢渣碳热还原的影响并确定最优工艺条件,以包钢热泼渣和生产用焦粒为原料,通过不同焦渣比、碱度、还原温度和时间的四因素四水平正交实验研究其对钢渣碳热还原的影响,并通过极差分析确定还原渣铁回收率和粉化率的最优参数,并对其验证。结果表明:对渣样还原后铁回收率影响的因素依次为焦渣比、还原温度、碱度和保温时长,最优水平组合为10∶90的焦渣比、1 600℃的实验温度、1.8的碱度条件和50 min的保温时长,渣样还原后铁回收率可达59.67%;对渣样还原后粉体100目(150μm)过筛率影响的因素依次是焦渣比、碱度、还原温度和保温时长,最优水平组合为25∶75的焦渣比、1 450℃的实验温度、2.2的碱度条件和30 min的保温时长,渣样还原后粉体100目过筛率为78.08%,为全部实验最高水平;在焦渣比25∶75、还原温度1 550℃、碱度2.0和保温60 min的实验条件下,渣样还原后铁回收率和100目过筛率均较好,分别为47.18%和43.83%。
- 张博康罗果萍郝帅卢元元柴轶凡
- 关键词：转炉钢渣碳热还原铁回收率晶型转变
- 含铁黏结剂对磁铁矿球团氧化动力学的影响
- 2024年
- 通过改变磁铁矿球团中含铁黏结剂的配比(0%、4%和8%),进行了球团氧化的动力学研究。首先利用TG-DTG-DSC分析确定了磁铁矿粉氧化的温度范围为240.1~1029.7℃,其后在温度400~1000℃和时间0~15 min内对球团进行了等温氧化动力学试验。根据反应过程中球团FeO含量随氧化时间的变化数据,分析了球团氧化度的变化规律以及含铁黏结剂对球团氧化度的影响。分别采用0级、1级和2级基元反应级数的f(C)-t图(C为质量分数,t为时间)对试验数据进行了拟合。结果表明,球团氧化反应符合1级反应的动力学规律,并确定了不同含铁黏结剂配比条件下反应的速率常数k。最后根据未反应核收缩模型和Arrhenius方程计算了反应的活化能,并判断了反应的限制性环节。研究显示,在低温段(400~700℃),含铁黏结剂配比为0%、4%和8%时,氧化反应的活化能依次为23.40、20.83、20.73 kJ/mol,表明含铁黏结剂可以加速球团的氧化进程,原因在于黏结剂结晶水的析出增加了球团内部的孔隙率,使气体O_(2)与磁铁矿的接触更加充分,球团氧化速率更快;但含铁黏结剂配比由4%增加到8%时,球团氧化速率增加幅度较小,原因在于黏结剂中结晶水的分解和扩散影响了球团的氧化。在高温段(800~1000℃),不同含铁黏结剂的反应活化能依次为43.37、35.16、35.98 kJ/mol,呈先降后升的趋势,表明过量的含铁黏结剂反而不利于氧化反应的进行。研究结果对优化含铁黏结剂配比、改善球团矿质量和指导球团矿生产具有重要意义。
- 邱勇虎罗果萍任杰郝帅柴轶凡
- 关键词：球团矿氧化动力学活化能
- 包钢高炉渣中特殊成分对钢渣自粉化行为的影响
- 2024年
- 这是一篇冶金工程领域的文章。我国钢渣累计堆存量大,给资源和环境造成巨大压力。本文提出“应用熔融高炉渣与钢渣混合以实现钢渣自粉化”的新思路,就包钢高炉渣中特殊成分(CaF_(2)和CeO_(2))对钢渣自粉化的影响机理进行系统研究。以分析纯CaO、SiO_(2)、CaF_(2)、CeO_(2)为原料,按n(CaO)∶n(SiO_(2))=2∶1的配料制备了纯C_(2)S试样,接着分别掺入不同质量分数的CaF_(2)和CeO_(2),将试样在1450℃恒温焙烧1 h后随炉冷却,探究CaF_(2)和CeO_(2)对C_(2)S自粉化行为的影响规律。结果表明,将CaF_(2)掺入C_(2)S中,当CaF_(2)含量低于2.5%时,对C_(2)S的自粉化几乎没有影响,但在CaF_(2)含量超过2.5%时,试样出现了不同程度的结块现象,影响了C_(2)S的自粉化,考虑到过量的CaF_(2)会对环境产生影响,因此CaF_(2)的掺入量应控制在2.5%以下;将CeO_(2)掺入C_(2)S中,当CeO_(2)含量为0.25%时,C_(2)S仍能完全自粉化,但CeO_(2)含量超过0.5%时,C_(2)S不再出现自粉化现象,因此CeO_(2)含量必须低于0.25%,C_(2)S自粉化效果较好。
- 陈银胜罗果萍郝帅任杰安胜利柴轶凡
- 关键词：冶金工程炼钢渣高炉渣硅酸二钙
- 焦炭在白云鄂博矿高炉冶炼中的热态性能变化被引量：2
- 2022年
- 冶金焦炭已经成为现代高炉炼铁技术所需的必备原料之一,被喻为钢铁工业的“基本食粮”,具有重要的战略价值和经济意义。随着低碳时代的来临和大喷煤技术的运用,焦炭的功能逐渐被替代。为了保证炉内的透气性以及透液性,作为高炉软熔带的“百叶窗”,焦炭作为料柱骨架和通道的作用更为突出,因此深入理解焦炭在白云鄂博矿高炉冶炼过程中的热态性能变化对指导白云鄂博矿的高效冶炼至关重要。以从包钢4号高炉中取出的入炉焦与风口焦为研究对象,使用X射线衍射仪、热重立式炉、扫描电镜、能谱仪等分析手段,对比研究了它们的基础特性、灰分的主要物相、反应性(CRI)与反应后强度(CSR)、微观孔隙结构及碱金属的含量及分布,从而得到焦炭在白云鄂博矿冶炼中的热态性能变化。结果表明,高炉中的焦炭在下降过程中发生气化反应,灰分含量提高,挥发分含量降低,SiO_(2)含量显著降低,但是CaO、K_(2)O、Na_(2)O、MgO等碱性氧化物含量有所增加。二次加热前期焦炭发生氮气吸附,质量没有减少反而增加;后期焦炭发生碳气化反应,质量快速下降,风口焦的反应性提高,反应后强度降低。风口焦表面出现了类似蜂窝状的孔隙,且孔隙分布不均匀,特别是被渣铁侵蚀的焦炭基质,其气孔壁变得粗糙,孔隙出现合并。碱金属在风口焦中富集,碱性氧化物含量增加。风口焦石墨碳所对应的(002)衍射峰半峰宽急剧减小,扁平峰消失,峰形尖锐。晶体结构趋向有序,石墨化程度提高。
- 王宇王宇柴轶凡柴轶凡王艺慈罗果萍
- 关键词：焦炭热态性能热稳定性
