高炉炉缸区钒氧化物的还原试验

炉缸区钒氧化物的还原对钒的收得率具有重要影响。通过研究炉渣成分和温度对钒氧化物还原的影响,结果表明:二元碱度对钒氧化物还原影响显著,钒氧化物的还原率随着二元碱度的增加而增加;MgO、Al_2O_3含量增加,钒氧化物的还原率先升高后降低;TiO_2含量增加,钒氧化物的还原率降低,且TiO_2含量超过11%时钒氧化物的还原率大幅降低;钒氧化物的还原率随着温度的增加而升高。当承钢高炉渣的二元碱度1.2、Al_2O_3含量14%、MgO含量10%、TiO_2含量9%、炉渣温度控制1 500℃时,钒氧化物的还原达到最佳,还原率达到90%左右。     

酒钢高炉炉渣熔化温度与流动性研究

为了研究二元碱度、MgO含量和Al_2O_3含量对酒钢高炉炉渣流动性及熔化温度的影响,以酒钢高炉炉渣为基础,运用Factsage热力学软件计算了不同组分炉渣的黏度和熔化温度。根据计算结果,分析了二元碱度、MgO含量和Al_2O_3含量对炉渣黏度和熔化温度的影响规律。结果表明,当前酒钢高炉炉渣化学稳定性良好。为使炉渣具有良好的流动性和熔化温度,酒钢高炉炉渣二元碱度应控制在1.05左右,MgO含量在8%~10%以上较为适宜,Al_2O_3含量应不超过10%。     

钒在高炉炉渣中还原过程的研究

钒钛磁铁矿中的钒主要是以V尖晶石的形态存在。热力学计算表明：钒氧化物的还原在铁氧化物还原完成后才能开始进行,高炉渣内的V只能用C直接还原。对V在高炉炉渣中的还原过程进行了研究,找出了炉渣温度、炉渣CaO／SiO2、MgO、Al2O3和TiO2含量对V还原过程的影响。     

CaO—SiO2—Al2O3—MgO—V2O5渣系熔融还原过程中钒的平衡分配

本文从热力学角度出发,在实验室用石墨坩埚,在氮气作保护气的条件下,探明了铁浴法熔融还原时,钒在CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-V_2O_5渣系与碳饱和铁水之间达到分配平衡约需6h。并探讨了铁浴量、还原反应温度,炉渣碱度对钒的平衡分配比的影响,指出铁浴量为120g,炉渣二元碱度为0.8左右,Lv达最大值,随着温度升高,Lv以0.345/K的速率增加。本文对高炉冶炼钒钛磁铁矿也提供了有益的信息。     

Al_2O_3和MgO对炉渣热焓的影响及热力学分析

为了研究Al_2O_3和MgO对炉渣热焓、Al_2O_3和MgO活度及炉渣液相区的影响,以酒钢高炉炉渣成分为基础,通过Factsage热力学软件计算了不同组分炉渣的热焓、活度和液相区变化。结果表明,随着Al_2O_3和MgO含量的增大,炉渣热焓值均逐渐增大,Al_2O_3和MgO在炉渣液相中的活度也逐渐增大。炉渣液相区随着Al_2O_3和MgO含量的提高及温度的升高而扩大,根据炉渣实际成分,当Al_2O_3含量低于10%,适当降低碱度和MgO含量可扩大炉渣液相区,当Al_2O_3含量大于10%时,提高碱度和MgO含量有利于液相区的扩大。     

5号高炉高Al_2O_3炉渣冶炼实践

梅钢5号高炉在生产中炉渣(Al_2O_3)含量一般在15.5%左右,长期以来在高炉炉料中加入蛇纹石熔剂,维持其传统经验认可的高铝渣的(MgO)/(Al_2O_3)需要维持在0.5以上的技术原则以获得合适的炉渣黏度等冶金性能,但产生了渣量增加及高炉下部透气性恶化等问题。为此梅钢高炉根据辅助炉渣相图理论开展了渣系结构优化研究及冶炼实践,结果表明:适当提高炉渣R_2可以降低炉渣黏度改善流动性,对于(Al_2O_3)在15.5%~16.0%的炉渣,(MgO)在7.O%~7.5%,R_2控制在1.20~1.25,能够满足高炉冶炼需求;在(Al_2O_3)含量达到15.73%炉渣条件下,通过渣系、炉料结构及操作制度等冶炼技术的调整优化,发挥系统协同作用,高炉能够获得良好的技术经济指标,全年平均利用系数达到2.262 t/(m~3·d),燃料比达到492 kg/t。     

高铝炉渣熔化性温度的研究

由于矿石资源的变化,武钢高炉炉渣中Al2O3含量从原来的14%左右上升到16%左右,渣型结构发生了很大的变化。通过对高炉高Al2O3炉渣熔化性温度的试验研究,分析了炉渣中MgO含量、Al2O3含量及二元碱度RO对炉渣熔化性温度的影响以及配加CaF2后熔化性温度的变化。结果表明:Al2O3含量每增加1%时,炉渣熔化性温度平均提高4.4℃;MgO含量对熔化性温度的影响不大;二元碱度RO每增加0.05时,炉渣熔化性温度平均提高8℃;在炉渣中配加了CaF2后,Al2O3含量的变化对炉渣的熔化性温度影响较小。     

Al2O3、MgO和二元碱度对高炉渣稳定性影响研究

为降低成本、拓宽矿源,对高炉高铝矿终渣进行了系统研究。通过测定不同组分炉渣黏度和熔化温度,并使用Factsage软件计算相图,得出结果:炉渣温度稳定性随MgO含量和二元碱度的增加而变好、随Al_2O_3含量的增加而变差,其中Al_2O_3含量对炉渣温度稳定性的影响最为显著;相比于MgO和Al_2O_3含量波动,二元碱度波动对炉渣成分稳定性影响最为明显,在高炉冶炼过程中,应严格控制二元碱度波动。     

低钛高炉渣排碱能力研究

针对某钢厂高炉低钛渣系的排碱能力进行试验,研究w_(CaO)/w_(SiO_2)、w_(MgO)、w_(Al_2O_3)、w_(TiO2)以及初始碱含量对炉渣排碱能力的影响。结果表明:随炉渣w_(CaO)/w_(SiO_2)的提高,炉渣中w_(MgO)和初始碱含量的增加,高炉渣的排碱能力都逐渐降低;随炉渣中w_(Al_2O_3)的提高,炉渣的排碱能力逐渐增强;炉渣的排碱能力随w_(TiO_2)的增加有小幅度的降低。建议高炉生产应适当的降低炉渣w_(CaO)/w_(SiO_2),炉渣的w_(CaO)/w_(SiO_2)应保持在1.05到1.10左右;适当降低w_(MgO),炉渣w_(MgO)含量保持在7%~8%左右;适当增加w_(Al_2O_3),降低w_(TiO_2);减少碱金属的入炉量,降低高炉碱负荷。     

改善高炉高Al2O3低(MgO)/(Al2O3)渣系流动性研究

针对国内高炉炼铁原料中Al_2O_3含量不断提高和高炉炉渣中(MgO)/(Al_2O_3)偏高的情况,通过相图分析和对比高(MgO)/(Al_2O_3)和低(MgO)/(Al_2O_3)渣的炉渣粘度和熔化性温度,提出了当高炉采用低(MgO)/(Al_2O_3)渣制度时应采取的冶炼措施。分析表明,炉渣中MgO含量低时,可以通过适当提高二元碱度和炉渣过热度的方法保证炉渣的流动性,但二元碱度不易超过1.25,否则炉渣熔化性温度超过1 380℃,高炉操作抗波动能力下降。     

含硼炉渣性能研究

本文研究了高炉型含硼炉渣的性能。B_2O_3在CaO-MgO-SiO_2-Al_2O_3渣系中起助熔剂的作用,能降低炉渣的粘度和熔化性温度。含硼高镁渣具有适于冶炼的粘度和熔化性温度,脱硫性能良好。炉渣碱度(CaO/SiO_2)仍然是判别硼镁渣脱硫能力的主要因素。硅、硼的还原规律相近,B_2O_3的存在促进了渣中SiO_2的还原。     

承钢高炉块状带钒氧化物还原机理研究

对于以钒钛磁铁矿为主要原料的高炉,研究钒在高炉中的行为规律具有重大意义。通过理论分析和模拟试验研究,探索钒在高炉块状带的还原机理。热力学计算表明,钒和铁可以无限互溶;随着铁相的出现,钒氧化物还原的热力学条件将大大改善。经过对承钢钒钛烧结矿的XPS和XRD检测证实:承钢钒钛烧结矿中钒的价态表现为+5价,承钢烧结矿以钛磁铁矿、钛赤铁矿为主,V、Ti固溶于钛磁铁矿中。通过对V_2O_3纯试剂、Fe_2O_3和V_2O_3的1∶1混合试剂及承钢钒钛烧结矿的还原试验研究,结果表明,在1 000℃范围内CO不能还原V_2O_3纯试剂,在高炉块状带间接还原中钒的氧化物不能被还原出单质钒。     

含钒钛铁水转炉炼钢终渣成分控制研究

针对重钢含[V+Ti]0.28%的铁水在转炉冶炼过程中,由于钒、钛氧化物的作用,使其炉渣完全熔化温度较普通铁水低、引起炉衬侵蚀严重、炉龄降低的问题,开展了控制炉渣中TFe含量调整炉渣熔化性温度的相关研究。在实验室研究了不同碱度下,含一定钒、钛氧化物的炉渣TFe含量与炉渣完全熔化温度的关系,得出与普通铁水炉渣过热度相当的合适TFe含量控制范围,并对其进行工业性生产试验。结果表明:当含V_2O_5+TiO_2为4%、R=4.5的炉渣、TFe控制在21%、MgO为9%时,炉渣过热度可达与普通炉渣相当,并同时满足高效脱磷率的要求。     

高炉渣的冶金性能及造渣制度

针对唐钢高炉大量采用高品位、低SiO2含量、高Al2O3含量的外矿的特点,研究了在新的配矿结构下,炉渣碱度(CaO/SiO2)、MgO含量和Al2O3含量对唐钢高炉炉渣的粘度、熔化性温度、脱硫能力的影响.唐钢高炉合理的造渣制度为:保持炉渣温度稳定,碱度控制在1.10左右,MgO的质量分数控制在11%左右,通过合理配煤,适当使用部分冀东矿的方法尽量降低炉渣的Al2O3含量.     

二元碱度与Al_2O_3对酒钢炉渣流动性的影响

为明确二元碱度和Al_2O_3对酒钢炉渣冶金性能的影响机理,基于酒钢高炉渣的实际成分,通过粘度实验研究了二元碱度和Al_2O_3对炉渣粘度及熔化性温度的影响。实验结果表明:炉渣粘度随着渣中二元碱度的增大而降低,随着渣中Al_2O_3含量的增加而增大;炉渣的熔化性温度则随着渣中二元碱度和Al_2O_3含量的增加均呈升高的趋势。为保证酒钢炉渣具有良好的流动性,炉渣的二元碱度可控制在1.05~1.10,Al_2O_3含量应控制在8.0%~12.0%。     

酒钢高炉炉渣黏度的试验研究

以酒钢1#高炉炉渣作为基准,利用化学试剂调整炉渣的碱度以及MgO、BaO、CaF2的含量,对酒钢高炉炉渣的黏度和熔化性温度进行了系统研究。从中可以看出:酒钢1#高炉炉渣是典型的"短渣",将炉渣碱度应从目前的1.15降到1.05,并且控制MgO、BaO含量分别在9%、1.3%左右,CaF2含量在1%~2%之间是比较适宜的。     

V_2O_3产品中硫含量影响因素研究

对采用焦炉煤气还原多钒酸铵(APV)制取V_2O_3产品中S含量的影响因素进行了研究,得到了不同S含量的V_2O_3产品。试验结果表明:在APV硫含量0.55%、还原温度800℃、还原时间20 min、煤气流量20 L/h的条件下能够得到S≤0.04%的V_2O_3产品。通过降低APV的S含量、还原过程中翻动物料和对温度、时间的控制可以得到S含量更低的V_2O_3产品。在实际生产中,可以通过调节APV的洗涤程度,控制还原温度和时间,得到不同S含量的V_2O_3产品,满足不同钒合金生产要求,达到节约成本的目的。     

钒钛磁铁矿高炉配加铁锰矿冶炼试验

MnO含量对高钛型炉渣的黏度及脱硫性能影响研究表明,提高炉渣MnO含量对炉渣黏度影响不大,而炉渣碱度对高钛型炉渣黏度影响最为显著,w(MnO)%达到2%左右硫分配系数Ls上升最大;高炉配加2%~3%铁锰矿工业试验表明,MnO能抑制TiO2过还原和提高炉渣脱硫能力,试验条件下,炉渣w(MnO)%提高至1.349%,在炉渣TiO2含量提高的同时,炉渣Ti(C、N)含量显著下降,炉渣脱硫能力未明显变化,高炉技术经济指标稳定。     

唐钢3200m~3高炉炉渣成分及性能分析

近年唐钢3 200 m~3高炉由于炉料结构发生变化,渣中Al_2O_3含量最高达16%,影响了炉渣性能,对生产的稳定带来了影响。通过检测炉渣的成分及性能,结合相图理论,分析了Al_2O_3、二元碱度及Mg O含量对炉渣性能的影响,结果表明,二元碱度在1.15以下时,炉渣在较低温度下仍有较好的流动性;R~2为1.2时,MgO含量应低于8.69%。唐钢高炉选择Al2O3含量约为15%、MgO含量为6%~9%、R2≯1.2的渣型较为适宜。     

含钒渣系活度计算模型及应用

为研究转炉提钒的热力学,构建FeO-MgO-MnO-SiO_2-V_2O_3-Cr_2O_3-TiO_2七元渣系活度计算模型.利用此模型研究了影响钒渣中V_2O_3活度的因素,认为降低提钒终点温度,提高炉渣中的氧化铁含量,有利于降低钒渣中V_2O_3活度,提升转炉提钒的效率.通过活度模型计算得到,在低钒铁水和高钒铁水提钒过程中,碳钒临界转化温度分别为1313℃和1376℃.