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摘要
不锈钢粉尘是钢铁冶炼过程产生的典型二次固废，其含有大量的有价金属铁、铬和镍的氧化物，具有较高的回收利用价值。碳热还原法是一种高效冶炼金属矿物的火法工艺，使用碳热还原法处理不锈钢粉尘过程中，还原渣发生的粉化反应及冷却后的粉化效果会影响还原渣体系的理化性能，影响还原产物渣和金属的分离效果。通过高温试验研究了粉化控制过程工艺参数保温温度、保温时间和降温速率对还原渣粉化效果的影响。试验结果表明，不锈钢粉尘碳热还原-粉化控制后获得的还原渣自粉化率及自粉化渣的质量分数随着保温温度的升高呈现先增加后降低的趋势；还原渣自粉化率及自粉化渣的质量分数随着保温时间的增加呈现逐渐增长的趋势；还原渣自粉化率及自粉化渣的质量分数随着降温速率的降低呈现逐渐增长的趋势。在还原温度为1 450℃、升温速率为10℃/min、还原时间为20 min、碳氧比为0.8、控制保温温度为1 100℃、保温时间为15 min、降温速率为15℃/min的条件下，还原渣的自粉化率达到95.26%,自粉化渣的质量分数达到91.36%。在不锈钢粉尘碳热还原的过程中，还原渣中Ca2SiO4的生成反应极易进行，在不锈钢粉尘粉化控制过程中，温度低于1 100℃时，还原渣中基本没有Ca2SiO4生成，温度高于1 100℃时，Ca2SiO4的生成反应快速进行，促进了还原渣的自粉化率和自粉化渣的质量分数，在保证充足的还原条件下，有效提升还原产物渣和金属的分离效果，获得了高金属回收率和高品质合金颗粒。
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单位东北大学; 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室
