酸性含钛炉渣泡沫化问题的研究

为解决攀钢熔分深还原电炉冶炼钒钛磁铁矿金属化球团过程中出现的泡沫化严重的问题,采取提高炉渣二元碱度、控制金属化球团w(FeO)和残碳量、减少低温电炉加料量等措施,使炉内泡沫化严重的现象得到控制,保证了冶炼过程的连续进行。同时钒还原率提高了13%,冶炼时间缩短了45min。     

含铁尘泥金属化球团的合理渣系

基于转底炉工艺,结合FeO-SiO_2-CaO三元相图,对金属化球团的渣系进行理论分析,同时开展模拟实验,研究了含铁尘泥金属化球团合理渣系结构。结果表明,对于含铁尘泥球团,当二元碱度为0.37~0.67时,渣系熔点小于1 150℃,球团在较低的还原温度下即可形成液相;随着渣系碱度的逐渐降低,含铁尘泥金属化球团的抗压强度呈现先增大后降低的趋势,当球团碱度为0.61时,抗压强度达到最大;金属化球团的强度与反应温度呈正相关性,反应温度的提高可大幅提高球团的强度。当球团二元碱度为0.85时,反应温度由1190℃提高至1220℃,球团的抗压强度可提高近100%。但随着球团碱度逐渐降低,不同温度条件下球团抗压强度的差异逐渐减小。     

中性气氛下高铝中钛型高炉渣黏度的试验研究

采用RTW熔体物性测定仪研究了中性气氛条件下高铝中钛型高炉渣的黏度和熔化性温度,得到了碱度和化学成分等因素对其黏度和熔化性温度的影响规律。结果表明:在中性气氛条件下,当炉渣碱度从0.92提高到1.12时,炉渣的黏度降低、熔化性温度升高;随着渣中MgO含量的升高,炉渣的黏度先降低再升高;增加渣中Al2O3含量,炉渣的黏度显著提高。当Al2O3的质量分数大于14.75%后对炉渣黏度的影响不明显;当TiO2的质量分数在10.57%～14.57%范围内增加时,高铝中钛渣的黏度随之降低,即在理想条件下,TiO2含量和温度的增加对炉渣黏度影响均不大。但当高炉冶炼钒钛磁铁矿时,炉渣中的Ti(C,N)等高熔点物质随原料中TiO2含量的增加和炉温的上升而增加,将对炉渣黏度产生很大的影响,故冶炼时应控制高炉内TiO2的还原以少生成高熔点钛化合物,并且严格控制铁水温度以使高炉接受矿石钛含量。     

Ilmenite Smelted by Oxygen-Enriched Top-Blown Smelting Reduction

 Total ilmenite from Yunnan, China, difficult to smelt in blast furnace, was smelted by oxygen-enriched top-blown smelting reduction ironmaking technology. Much more details on smelting were discussed. Specifically, the influence of reduction temperature, slag basicity and molar ratio of carbon to oxygen on the reduction quality level including iron recovery and titanium and sulfur contents in the pig iron produced in the experiment was investigated. Iron recovery rate could reach 95% with titanium content below 005% in pig iron produced, under the conditions of holding time of 30 min at 1823 K, basicity of 11, carbon to oxygen molar ratio of 10 and oxygen-enriched flow rate of 250 L/h. Oxidization potential of top-space of smelting reduction vessel and slag combination could create the driving force to partition phosphorous, titanium and silicon into the slag, which ensured low contents of the impurities involved above and carbon in pig iron. In addition, it avoided the generation of Ti(C,N) that could reduce interfacial tension of slag, which induced the formation of foaming slag seriously. Furthermore, jam of chargings and bubble flooding would be triggered, resulting in deterioration of BF state, increase of iron loss and decline of desulfurization rate.     

高炉冶炼钒钛磁铁矿合理炉料结构的研究

合理的炉料结构是高炉冶炼钒钛磁铁矿最重要的内容之一.本文基于现场生产条件,在保证炉渣二元碱度、焦比、煤比等不变的条件下,进行不同碱度钒钛烧结矿和不同球团比例的综合炉料软熔滴落的试验,研究了高炉冶炼钒钛磁铁矿的合理炉料结构.结果表明,随着综合炉料中烧结矿碱度的提高和球团比例的增加,综合炉料的软化开始温度T4基本不变,软化终了温度T40升高,软化区间（T40-T4）变宽;综合炉料的熔化开始温度TS逐渐升高,熔化终了温度TD逐渐上升,熔化区间TD-Ts明显收窄,综合炉料的透气性能明显改善;同时初铁中V、Cr含量增加,V、Cr收得率明显提高.因此,在一定的范围内,提高综合炉料中钒钛烧结矿的碱度和球团比例,有利于高炉冶炼钒钛矿合理炉料结构的形成.     

Study of the High Temperature Metallurgical Properties of On-Site Samples with Vanadium–Titanium Magnetite

In China, two typical vanadium–titanium magnetite ores were used as raw materials in iron making. In order to obtain the differences in the high temperature metallurgical properties of these ores, the phase and microstructure of on-site sinter, pellet, slag and laboratorial non-dripped slag were analyzed by XRD and SEM–EDS. The results show that the phases of two typical sinter and pellet have no significant changes, but the microstructures are different. The softening start temperature and softening zone of high chromium vanadium–titanium magnetite (HCVTM) burden are higher than ordinary vanadium–titanium magnetite (VTM) burden. The melting start temperature of HCVTM burden is higher and melting–dripping zone is smaller than VTM burden, which is beneficial to the blast furnace smelting. In addition, the calculation results using Factsage 7.0 are in accord with the experimental results. The primary crystal field of slag of HCVTM is the melilite, and the liquidus temperature is 1409.81 °C; the primary crystal field of slag of VTM is CaTiO₃, and the liquidus temperature is 1418.51 °C.     

富氧顶吹熔融还原冶炼高磷铁矿与钛铁矿配矿的试验研究

采用模拟HIsmelt的富氧顶吹熔融还原技术冶炼惠民高磷铁矿与勐桥钛铁矿配矿,在温度为1 500K,碱度为1.3,配碳比为1.0的条件下,恒温时间20min(在升温过程中,没有通入惰性气体),恒温过程中通入O2(流量250L/h、纯度为99%)10min。恒温时间结束后,调整氧气流量为5L/h,保持其氧化性气氛至冷却。研究了不同配矿比例对铁回收率、生铁中磷、硫含量以及磷、硫分配比的影响。研究结果表明,在惠民铁矿和勐桥精矿的比例为1∶1时,其冶炼结果比较理想:铁的回收率为95.1%,生铁中磷的质量分数约为0.32%,硫的质量分数为0.054%,钛的质量分数为0.031%。     

钛渣连续熔炼渣铁界层凝固机理及控制探讨

探讨了高功率全密闭直流电炉连续熔炼钛渣过程中渣铁界层的凝固机理及控制措施。分析表明,渣铁界层钛渣中夹杂有少量金属铁,且越接近界面铁量越大,渣铁温差、界层钛渣TiO2还原程度较高等是造成界层易于凝固的重要原因;通过调整渣层厚度、熔炼温度、还原程度等可对凝固范围进行有效控制。     

高钛型高炉渣熔化性温度影响因素

针对增加钒钛磁铁矿使用比例渣中TiO2质量分数提高后,对二元碱度以及MgO、TiO2和Al2O3质量分数等对高钛型高炉渣熔化性温度的影响进行了分析。结果表明,在二元碱度为0.9~1.3、MgO质量分数为7.00%~13.00%、TiO2质量分数为21.00%~25.00%、Al2O3质量分数为13.00%~16.00%、其他组? 槐涞奶跫拢孀哦疃取gO质量分数升高,熔化性温度升高;随着TiO2质量分数升高,熔化性温度先升高后降低;随着Al2O3质量分数升高,炉渣熔化性温度降低。二元碱度可以在较大范围内变化,对炉渣熔化性温度的调控作用最明显;MgO、TiO2和Al2O3的质量分数只能在较小的范围内变化,对炉渣熔化性影响不显著。在渣中TiO2质量分数为21.00%~25.00%的条件下,炉渣二元碱度不宜超过1.15,三元碱度不宜超过1.60,否则炉渣熔化性温度将显著升高。     

Vanadium distribution in melts intermediate to ferroalloy production from vanadiferous slag

Processing of vanadiferous slags through the pyrometallurgical process route appears to offer advantages both in terms of ferroalloy production and in the potential for efficient vanadium recovery from hot metal. In order to investigate the effect of slag composition on the phase distribution of vanadium, a series of laboratory smelting experiments was carried out. The effect of basicity adjustments on the slag/metal distribution of iron, vanadium, and manganese was investigated using carbon and FeSi as a reductant. A simulation of the final stage of slag reduction was also carried out to determine the efficiency of vanadium recovery during metallothermic smelting using aluminum and FeSi. Formerly with Industrial Research Ltd., Wellington, New Zealand     

钒钛高炉渣的流动性

依据承德建龙特殊钢有限公司当前的高炉冶炼情况,以钢厂渣为基准,利用黏度测试装置,分析了钒钛高炉渣的碱度、w(TiO_2)、w(MgO)对高炉渣黏度与熔化性温度的影响。研究结果表明:随高炉渣碱度提高,黏度和熔化性温度先降低,碱度继续提高到1.25时,炉渣黏度与熔化性温度迅速提高;随着高炉渣中w(TiO2)提高,黏度和熔化性温度呈先降低后升高的趋势;w(MgO)提高利于降低炉渣熔化性温度,不同w(MgO)情况下,炉渣熔化性温度最高为1297℃。碱度为1.15~1.20,w(TiO_2)小于10%,w(MgO)在12%~14%时,钒钛炉渣流动性较优。     

碱度对转炉钢渣熔融还原提铁的影响

为了使熔融钢渣的"渣"和"热"得到双利用,采用熔融还原法进行了钢渣提铁实验,探讨了二元碱度对还原提铁的影响.结果显示随着碱度的增大铁的回收率及金属化率呈先升后降的趋势,在碱度1.1时铁的回收率和金属化率达到最大,分别为95.8%和99.2%.与炼钢用生铁国标相比,回收的铁块中C、Si、Mn的含量较低,而S、P含量远远高于炼钢用生铁.     

SiO2-TiO2-CaO-MgO-FeO-MnO渣系与脱钛过程铁水中Ti-Si平衡热力学模型

 为降低铁水中钛含量,采用烧结矿或球团矿进行铁水包脱钛预处理。基于共存理论,采用Matlab编程软件,建立了铁水包脱钛典型渣系SiO2-TiO2-CaO-MgO-FeO-MnO中TiO2活度计算模型。结果表明,随着MgO、FeO、MnO摩尔分数和炉渣碱度的增大,脱钛渣中TiO2活度下降;随着TiO2摩尔分数的增大,TiO2活度提高。脱钛终点铁水中的钛含量与硅含量呈线性关系,其斜率受温度、铁水成分以及炉渣中SiO2和TiO2活度的影响。计算结果与试验结果及实际生产数据十分吻合。     

内配碳冷固球团-电炉冶炼工艺处理贫锰矿的试验研究

针对贫锰矿石,采用内配碳冷固球团-电炉冶炼工艺流程,成功制取了合格的富锰渣。还原焙烧温度1000℃,还原时间45min,原矿粒度-1mm,还原剂用量1.6%,碱度0.3,冶炼温度1410℃,冶炼时间60min,在此条件下,渣相与金相熔分较好,渣相中Mn含量为32.58%,锰的回收率为92.16%;金相中Fe含量为94.40%,铁的回收率为95.32%,并通过验证试验得到证实。     

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。     

承钢2500 m^3高炉降铁损研究

分析了2500 m3高炉冶炼含钒钛铁矿炉渣的铁损高于普通渣的主要原因.随着渣中TiO2含量升高,高炉渣变稠,料柱透气性变差,会产生一系列负面反应,最终造成铁损增加,生产成本增加;提出了降低铁损的措施.     

CaO－SiO_2－Al_2O_3－MgO－TiO_2渣系熔融还原过程中钛还原

在实验室条下，探讨了铁浴法熔融还原过程中，在ＣａＯ－ＳｉＯ＿２－Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＭｇＯ－ＴｉＯ＿２渣系与碳饱和熔铁间钛的还原行为，以及渣中ＴｉＯ＿２含量、熔渣碱度（ＣａＯ／ＳｉＯ＿２）、还原温度、铁浴量等因素对钛还原的影响。     

铜钴伴生硫化矿火法冶炼过程钴的分配计算

针对铜钴伴生硫化矿冶炼的难题,提出了氧化造锍熔炼—还原造锍熔炼—氧化吹炼的工艺流程,以提高钴回收率、缩短钴回收流程。对氧化造锍熔炼—还原造锍熔炼过程中钴的分配比进行了计算。结果表明,在氧化造锍阶段,低操作温度和低冰铜品位可大幅提高钴在锍和渣中的分配比;在还原造锍阶段,低的还原温度和造高含铁冰铜都有利于钴的富集和回收。在典型的闪速熔炼—还原贫化工艺过程中钴的最大回收率为65%,可通过改变操作工艺条件来提高钴回收率。     

陕西某低品位钒钛磁铁矿资源综合利用新工艺研究

陕西某钒钛磁铁矿资源,TFe品位为15．85％,TiO2品位2．94％、V2O5品位0．14％,属尚难利用低品位钒钛资源。通过采用新型ZCLA选矿机进行粗粒湿式抛尾,再采用弱磁选回收钒钛磁铁矿,强磁选一重选工艺回收钛铁矿,最终实现该矿铁、钛、钒资源的综合利用,钒钛磁铁矿产率13．37％,品位可达到60．18％～65．27％,磁性铁回收率达到98％以上,钛铁矿产率1．94％,钛铁矿回收率84．09％以上,铁精矿含V2O5富集到0．89％～0．93％,改变了矿山只能回收铁资源的现状,开创了钒钛铁资源综合回收的新工艺。     

含钒转炉钢渣中钒的提取与回收

针对攀钢目前含钒铁水的工艺流程和含钒转炉钢渣中V2O3含量,提出了从含钒钢渣提钒的新的技术思路和工艺,并对新工艺的关键环节——含钒钢渣冶炼和高钒铁水提钒进行了试验研究。结果表明：采用矿热炉冶炼含钒钢渣,生铁中钒的质量分数达7．45％,对含钒生铁进行提钒,钒渣中V2O3;的质量分数达35．06％,实现了钒资源的有效提取和综合回收。