高钛高炉渣碎石用做砼骨料的研究

攀钢高炉渣TiO2含量15%以上，与普通高炉渣的组成结构有较大差异，高钛高炉渣的性质研究及其用于砼的试验说明：高钛高炉渣结构稳定，其碎石用做砼骨料与普通碎石相比，抗压强度及劈拉强度稍高于后者。此外，其运用实例也说明了高钛高炉渣砼的稳定性。开发利用高钛高炉渣对环境保护，延长攀钢渣场使用年限具有重要意义。     

基于含钛高炉渣的V-Ti-Si-Fe合金冶炼尾渣的水化性能研究

以攀钢含钛高炉渣提钛后的两种尾渣为原料,研究了以含钛高炉渣为主要原料制备钒钛硅铁合金后的尾渣的水化性能,利用XRD、SEM对尾渣水化前后的物相组成和显微结构进行了表征,并与市售商品铝酸盐水泥进行了对比。结果表明:提钛尾渣主要物相由CA,CA2和少量镁铝尖晶石、钙铝黄长石组成,水化强度稳定增长但低于同龄期商品铝酸盐水泥,其水化过程与后者相似。     

高钛高炉渣在混凝土中的作用机理

采用XRD、DTA、SEM和测定水化结合水量等方法研究了高钛高炉渣在混凝土中的作用机理。结果表明：高钛高炉渣掺人混凝土中,有利于混凝土形成细观自紧密堆积体系、加速水泥水化速率、发生“二次反应”,促进混凝土强度发展;高钛高炉渣的“二次反应”一般发生在水化后期,掺人适量激发剂能在一定程度上加速高钛高炉渣的“二次反应”。     

攀钢高炉使用渗铝渣口的试验研究

本文介绍了攀钢高炉渣口的渗铝研究及攀钢高炉使用渗铝渣口的试验情况，试验研究的结果证明，渗铝渣口的性能优于普通渣口，渗铝渣口的寿命比普通渣口提高１．５３５倍，攀钢高炉苦全部使用渗铝渣口每年可获三十余万元。     

攀钢含钛高炉水渣制釉面砖

(一)前言 利用攀钢公司高钛型高炉水渣和当地劣质陶土生产釉面砖,是高钛型高炉渣综合利用的途径之一。釉面砖是当前世界各国装饰住宅建筑和美化环境不可缺少的建筑材料。利用高钛型高炉水渣发展我国的釉面砖生产,既可满足当前建筑工业水平日益提高的需要,又可以综合利用攀钢公司高炉水渣,变废为利。     

攀钢高钛型钒钛磁铁矿冶炼高炉炉料结构的探讨

(一)概述 合理的炉料结构及炉料良好的冶金性能是实现高炉冶炼高产、优质、低耗、长寿的物质基础。为解决攀钢高炉冶炼高钛型钒钛磁铁矿炉渣变稠及“泡沫渣”等问题,过去的工作已从理论上对“泡沫渣”产生的原因、机理进行了很多研究。在生产实践中用配加部分普通块矿将渣中TiO_2降到25％以下,基本消除了“泡沫渣”,使冶炼高钛型钒钛磁铁矿的高炉各项技术经济指标显著上升。目前这种炉料结构对消除“泡沫渣”、提高冶炼强度起到了很大的作用,但也存在一些问题,     

未燃煤粉对高钛炉渣性能的影响

利用高温熔滴炉模拟高炉滴落带,研究未燃煤粉（ＵＰＣ）对高炉冶炼钒钛磁铁矿过程中钛渣的形成和滴落过程的影响。结果表明：①料层中ＵＰＣ还原ＴｉＯ２生成的ＴｉＣ、ＴｉＮ等极易粘附在焦炭表面,从而改变了渣、焦的界面性质,这有利于炉渣的滴落。随着料层中ＵＰＣ量的加大,高钛炉渣滴落量增加,但是对于普通炉渣却得到相反的结论;②滴落渣的粘度均低于攀钢现场渣的粘度,但随着滴落渣中碳含量的加大,炉渣粘度增加、熔化性温度升高     

高钛渣冶炼的合理上下部调剂制度

攀钢高炉是冶炼高钛渣型钒钛磁铁矿的大型高炉。渣中二氧化钛高达26～30％,在配加10～15％普通块矿时亦达23～25％。高钛渣给冶炼带来了许多新课题。在多年的科学试验基础上,通过九年多的生产实践,现已基本上解决了高钛渣冶炼     

高钛型高炉渣渣钛分离研究

针对攀钢高钛型高炉渣，采用高温滴炉模拟焦炭反应器研究高钛型高炉渣熔融滴落穿过焦炭层时渣焦，渣气反应过程，生成物与焦炭的粘结情况，滴落渣的成分和性能，并探讨渣钛分离的影响因素，通过实验得出：焦炭层滞留有大量橘红色和古铜色的TiC,TiN，滴落渣中的TiO2降到了9．0％左右。     

全钒钛矿冶炼时含钛高炉渣起泡现象的研究

从配加添加剂的角度研究全钒钛矿冶炼时，含钛高炉渣起泡现象。试验结果表明，含钛高炉中配加适量的添加剂能抑制的还原，降低钛渣粘度，改善钛渣的起泡性能，使全钛钛矿冶时的起泡高度同攀钢现场条件对应的起泡高度接近。     

高铝中钛高炉渣脱硫的动力学机制

 以现场高炉渣化学成分为基准,利用纯化学试剂制备试验渣样,研究了高铝中钛型高炉渣脱硫的动力学过程,确定了其脱硫的动力学参数。结果表明,当反应温度一定时,铁水中硫含量w(［S］)随脱硫反应时间的延长而降低。试验条件下,高铝中钛渣脱硫过程属于二级反应,其限制性环节是硫在熔渣中的扩散。熔渣中硫的传质系数βS随着温度的升高而增大,硫在熔渣中的扩散活化能ED为127.03kJ/mol。     

韶钢炼铁高Al2O3炉渣的冶炼特点

通过对高A12O3炉渣来源的分析，提出控制炉料A12O3的主要措施．当A12O3含量达到16％—18％的情况下，高炉采用高MgO、低碱度的造渣制度后，炉渣流动性改善，炉况顺行，同样获得较高的技经指标．     

升温速率对钛渣赤泥粉煤灰微晶玻璃析晶的影响

以钛渣代替二氧化钛为晶核剂制备赤泥粉煤灰微晶玻璃,对其微观形貌进行表征,并考察钛渣添加量对微晶玻璃的析晶动力学参数和微观形貌的影响。结果表明,随着钛渣添加量的增多,析晶活化能呈逐渐减小的趋势,晶化指数呈逐渐增大趋势。当钛渣的添加量为6.6%时,活化能降低为581.45kJ/mol,晶化指数为0.8,出现了分布均匀的晶核,晶粒明显长大,析晶效果较好。     

大掺量高钛型高炉渣实心砖的研制

首次将支持向量机算法应用于优化胶凝材料的组成,建立了胶凝材料组成与28 d耐压强度的数学模型,并成功应用于实践,试制出高钛高炉渣掺量达80%以上的MU15矿渣实心砖,为攀钢高钛型高炉渣利用提供一条新的途径.数学模型的建立也为今后高钛型高炉渣生产矿渣砖提供一条新的材料设计途径.     

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。     

Hydration of mechanically activated granulated blast furnace slag

Ground granulated blast furnace slag (GGBFS) is known to possess latent hydraulic activity, i.e., it shows cementitious properties when in contact with water over a long period of time. Results are presented in this article to show that, in sharp contrast to published literature on the hydration of neat GGBFS, the complete hydration of slag is possible in a short time (days), even without a chemical activator. This is achieved if the slag used for hydration is mechanically activated, using an attrition mill. The nature of the hydration product of the mechanically activated slag depends not only on the initial specific surface area (SSA) of the slag but also on the surface activation, as manifested by the change in the zeta potential (ξ) of the slag during the milling process. Depending upon the SSA and the ξ, the hydration product changed from nonreacted slag with high porosity (slag SSA < 0.3 m²/g, ξ>−29 mV) to hydrated slag with a compact structure (SSA=0.3 to 0.4 m²/g, ξ=−29 to −31 mV), and, finally, to fully hydrated slag with high porosity (SSA>0.4 m²/g, ξ ∼ 26 mV). Unlike the poorly crystalline hydration product formed by the nonactivated slag, even after prolonged hydration for years, the hydration product of mechanically activated slag was crystalline in nature. The crystallinity of the product improved as the duration of the mechanical activation increased. The calcium-silicate-hydrate (C-S-H) phases present in the slag hydration product, characterized by a Ca/Si ratio of 0.7 to 1.5, were similar to those found for the hydraulic cement binder, except for the presence of Mg and Al as impurities. In addition, the presence of a di-calcium-silicate-hydrate phase (α-C₂SH), which normally forms under hydrothermal conditions, and a Ca-deficient and Si-Al-rich phase (average Ca/Si mole ratio < 0.1 and Si/Al ∼ 3) is indicated, especially in the hydration product of slag that was activated for a longer time.     

适应高Al2O3炉渣冶炼的高炉炉渣结构调整

高炉炉渣中Al2O3含量高(15%)时造成炉渣流动特性变差,为此不适当的对策给生产操作带来危害。通过对炉渣四大组元的系统试验研究,提出定量调整其他各炉渣组元的比例,合理匹配各组元,关键是关注1 500℃下炉渣黏度变化和熔化性温度的控制,这样向高Al2O3生产转换不会有大的障碍。还通过国内外高炉的炉渣特点对比,提出合理炉渣结构的调节途径,是高Al2O3炉渣生产的切实可行的技术路线。     

MgO对烧结矿与高炉渣冶炼性能及工艺参数影响的试验

MgO是高炉渣的重要成分,渣中含有一定的MgO可降低炉渣粘度,提高炉渣流动性,提高还原性以及软化和熔化温度而改善冶金性能;烧结矿含有一定数量的MgO,可降低低温还原粉化性改善高炉透气性。工业试验表明,目前条件下攀钢烧结矿提高MgO 0.2%左右,矿相结构与矿物组成改善,强度提高0.10%左右,低温还原粉化率由66.03%降低到64.33%,但还原度由84.46%下降到84.13%,烧结矿粒度约有偏差。高炉渣中MgO质量分数提高0.35%达到7.8%~8.0%,炉渣熔化性温度与粘度下降,炉渣流动性由115 mm提高到170 mm,铁损由7.09%降低到5.15%,校正后产量下降18 t/d,但综合焦比下降了6.57 kg/t,节焦效果显著,同时烧结与高炉的工艺参数得到优化。     

超大型高炉高球比低碳冶炼技术应用

为实现低碳炼铁生产,首钢基于秘鲁矿粉资源高品位低硅含量的特点,确定了高炉高球团比例冶炼的技术路线。依据炉渣碱度平衡、球团性能和炉料结构软熔性能试验研究,开发出35%碱性球团矿 + 20%酸性球团矿+ 40%烧结矿 + 5%块矿的高炉基础炉料结构。根据高比例球团矿同时抑制边缘和中心的特性,通过料序控制减少球团在边缘与中心的分布,实现酸碱性炉料的均匀混合,并采用中心加焦布料方式开放中心、适当疏导边缘,以稳定煤气分布。在活跃炉缸基础上,通过高富氧高顶压控制炉腹煤气指数来降低压差提高冶炼强度。低渣比下通过提高镁铝比至0.60~0.65来改善脱硫排碱能力。55%球团比例下高炉实现了高效稳定顺行,平均利用系数达到2.3 t/(m3·d),渣比低于220 kg/t,燃料比降至480 kg/t,炼铁系统碳排放降低8.6%。     

含钛高炉渣钛富集工艺及钛资源利用

为实现高炉渣中钛的富集和利用,研究了炉渣钛富集的技术手段,分析了炉渣钛资源利用的可能性。结果表明,炉渣中的钛能够以四氯化钛、钛铁合金、钛白、碳化钛形式富集以及选择性析出富集,其中选择性析出富集是一种绿色环保的富集技术。炉渣中钛资源可被用于建筑材料、玻璃材料、功能材料以及肥料,炉渣提钛工艺流程均较为复杂,容易对环境造成污染,并且成本较高。将部分低钛渣直接用于建筑材料或肥料、高钛渣借助选择性析出技术富集后再利用是未来含钛炉渣综合利用研究的重点方向。