钒钛磁铁矿冶炼铁水的黏流性能及其影响因素

作     者：侯飘 余文轴 白晨光 潘成 袁万能 李涛 HOU Piao;YU Wen-zhou;BAI Chen-guang;PAN Cheng;YUAN Wan-neng;LI Tao

作者机构：重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 重庆大学钒钛冶金及新材料重庆市重点实验室重庆400044 攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室四川攀枝花617000 宝武集团新疆八一钢铁有限公司新疆乌鲁木齐830022 

出 版 物：《钢铁》 (Iron and Steel)

年 卷 期：2022年第57卷第1期

页      面：57-65页

核心收录：

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(U2003215) 

主　　题：钒钛磁铁矿 黏度 铁水 碳氮化钛 形核生长 

摘      要：钒钛磁铁矿是中国重要的铁矿资源之一,具有极高的综合利用价值,钒钛磁铁矿的高效冶炼将带来巨大的经济收益,铁水的黏流性能是影响高炉顺行的关键因素。钒钛磁铁矿经高炉冶炼得到的钒钛铁水,其流动性能较普通矿冶炼的铁水差,导致出铁困难、黏罐和黏沟等现象,严重影响冶炼的顺行。以现场含钒、钛铁水为研究对象,通过自主研发的高精度低黏性熔体黏度测试仪,获得钒、钛含量对铁水黏度的影响规律,并结合微观原位分析表征手段,探明铁水中高熔点物相的长大机制,深层次揭示成分对黏度的影响机理。研究结果表明,当钛质量分数为0.10%~0.50%时,随着钛含量的增加,铁水黏度逐渐增大。当钒质量分数低于0.30%时,钒含量的增加对铁水黏度的影响不显著,而当钒质量分数高于0.30%时,随着钒含量的增加,铁水的黏度急剧增大。此外,微观原位分析结果表明,铁水黏度随钒、钛含量增大的主要原因是由于铁水中高熔点碳氮化物(TiC,TiN,VC,VN)的析出。这些碳氮化物形核析出后,弥散分布于铁水中,使铁水的黏度增大,流动性变差。铁水中的高熔点物相存在两种长大机制,分别为高熔点物相的形核长大和高熔点物相形核后通过碰撞聚合长大。