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钢铁研究学报 2015年第7期27卷 20-25页

作者：喇校帅张振峰陈树军刘小杰李福民吕庆教育部现代冶金技术重点实验室河北唐山063009 河北联合大学冶金与能源学院河北唐山063009 河北钢铁集团承德分公司河北承德067002 东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110004

高炉冶炼钒钛矿时炉缸会产生大量的沉积物,影响高炉正常生产。对炉缸沉积物进行了检测,对高炉渣的冶金性能进行了试验研究,结果表明:沉积物的成分复杂,其中一些沉积物的铝、硅含量较大;沉积物形成的主要来源为TiC包裹金属铁的沉降聚集,... 详细信息

高炉冶炼钒钛矿时炉缸会产生大量的沉积物,影响高炉正常生产。对炉缸沉积物进行了检测,对高炉渣的冶金性能进行了试验研究,结果表明:沉积物的成分复杂,其中一些沉积物的铝、硅含量较大;沉积物形成的主要来源为TiC包裹金属铁的沉降聚集,渣铁对耐火材料的侵蚀,含高熔点物质的高黏度炉渣在炉底堆积。高铝中钛渣的黏度过大,炉渣碳含量较高是导致沉积物形成的主要原因,因此,改善高铝中钛渣的冶金性能可以有效抑制沉积物的形成。

关键词：钒钛磁铁矿炉缸沉积物高铝中钛型炉渣黏度

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含钛高炉渣泡沫化及炉缸沉积物特性研究

含钛高炉渣泡沫化及炉缸沉积物特性研究

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作者：徐凯强西安建筑科技大学

学位级别：硕士

钒钛磁铁矿是一种多金属元素的复合矿石,现阶段主要利用高炉法处理钒钛磁铁矿。陕西洋县地区经过多年勘察,发现丰富的钒钛磁铁矿资源,其钒钛磁铁矿属于中低钛型钒钛磁铁矿。由于钒钛磁铁矿具有比普通铁矿石高的TiO含量的成分特点,高炉... 详细信息

钒钛磁铁矿是一种多金属元素的复合矿石,现阶段主要利用高炉法处理钒钛磁铁矿。陕西洋县地区经过多年勘察,发现丰富的钒钛磁铁矿资源,其钒钛磁铁矿属于中低钛型钒钛磁铁矿。由于钒钛磁铁矿具有比普通铁矿石高的TiO含量的成分特点,高炉冶炼时会产生如炉渣泡沫化,炉缸沉积物等问题。因此,为解决上述问题,本文在对国内外关于含钛高炉渣泡沫化和炉缸沉积物研究进行分析了解后,基于高炉冶炼工艺,模拟洋县钒钛磁铁矿冶炼还原,在实验室进行高温试验,针对中低钛高炉泡沫渣及炉缸沉积物进行研究,从热力学和动力学分析了泡沫渣和沉积物生成机理,得出以下结论。TiO含量从7%增加到15%,炉渣的最大发泡高度从2.65cm增加到2.95cm,所用时间从120s增加至165s;碱度的变化对泡沫最高高度变化不大,主要是泡沫持续时间随着碱度的增加而增多;MgO含量从7%增加到13%,炉渣最大发泡高度从2.8cm降低至2.7cm,所用时间从165s降低至150s;FeO含量从10%增加到20%,炉渣的最大发泡高度从2.7cm增加至2.8cm,所用时间从180s降低至105s;温度越高,炉渣的最大发泡高度从2.7cm增加至2.85cm,所用时间从150s增加至180s。碱度从1.05增至1.25,渣中的TiC晶粒尺寸从3μm增加至5μm;TiO含量从7%增加到15%,渣中的TiC晶粒尺寸从1μm增加至5μm;渣中MgO含量的多少不会影响TiC的生成;在氩气气氛下只生成TiC,在氮气气氛下,会同时生成TiC和Ti N,并且氮气含量越高Ti N占比越高。泡沫渣的气体来源为渣中的TiO和FeO被焦炭和铁中的碳还原生成的CO气体,并伴随生成了TiC,Ti N固体颗粒,这些颗粒物改变了炉渣的物理性质,润湿渣焦界面,增加了炉渣粘度,促进气泡的生成,抑制气泡不易溢出,从而产生泡沫渣。TiC和Ti N生成的反应在高炉内向正向进行,在高炉强还原气氛条件下,并且焦炭及氮气较多时,TiC和Ti N是会在一定条件下同时生成的。发生均质形核在较高温度和较高a 时容易发生;在石墨表面容易非均质形核生成TiC和Ti N。

关键词：钒钛磁铁矿泡沫渣炉缸沉积物碳氮化钛

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高炉炉缸高铝高钛沉积物形成机理的研究

高炉炉缸高铝高钛沉积物形成机理的研究

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作者：陈红建河北理工大学

学位级别：硕士

承钢高炉以钒钛磁铁矿冶炼为主,在高炉大修时发现高炉炉底炉缸中存在大量沉积物,沉积物呈锅底形分布在炉缸中,严重影响了高炉顺行。因此本文对承钢高铝、高钛沉积物的形成原因和机理进行研究。研究了承钢高炉炉缸沉积物的组成和性质,... 详细信息

承钢高炉以钒钛磁铁矿冶炼为主,在高炉大修时发现高炉炉底炉缸中存在大量沉积物,沉积物呈锅底形分布在炉缸中,严重影响了高炉顺行。因此本文对承钢高铝、高钛沉积物的形成原因和机理进行研究。研究了承钢高炉炉缸沉积物的组成和性质,结果表明,承钢高炉沉积物呈黑色,包裹着带有金属光泽的铁,硬度高,并且在二硅化钼炉中,1600℃时变软但不熔。沉积物中高熔点物质主要有尖晶石和TiC、TiN及其固溶体Ti(N,C)和Ti(C,N)。TiC主要分布于金属铁的周围,Ti(C,N)和Ti(N,C)主要团聚和分散在尖晶石或铝酸二钙和金红石的化合物中。沉积物可分为铁水层,钛沉积层和过渡侵蚀层。铁水层含较高的金属铁;铁水层下部为钛沉积层,主要为碳化钛和氮化钛及其固溶体和镁铝尖晶石;过渡侵蚀层主要为铁水和炉渣侵蚀的耐火材料,从上到下,铝、硅含量逐渐增大,铁、钛含量逐渐减少。炉缸沉积物的形成机理:炉渣中的钛与焦炭发生直接还原反应生成TiC,随着铁液的形成,渣中的TiC被铁滴吸附,包裹在铁滴周围。TiC包裹着铁液沉降到炉底形成炉缸沉积物;在渣-铁界面和铁水-炉底耐火材料界面由于浓度梯度和温度梯度的存在析出Ti(N、C)。Ti(N,C),铁水和炉渣团聚在炉缸中形成炉缸沉积物。承钢高炉沉积物的形成主要是由于大量的碳和铝的存在使炉渣粘度增加,降低了炉渣的流动性,使炉渣中高熔点物质在渣中富集,形成沉积物。通过实验得出要保证高炉顺行,承钢高炉炉渣碱度应控制在1.02左右,不能超过1.22。炉渣MgO含量应选择在11.95%3.95%间。采用软锰矿洗炉,可以降低沉积物熔点,部分消除沉积物。

关键词：高炉钒钛磁铁矿炉缸沉积物 Ti(N,C)

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