含钛高炉渣中铁沉降行为研究

针对承钢含钛高炉渣黏度大,渣铁分离较差,炉渣中含金属铁2%左右,给高炉渣利用带来了困难,使生铁成本升高等问题,分析了含钛高炉渣含金属铁的形成原因,研究了含钛高炉渣析铁行为,以及炉渣停留时间、温度、黏度对渣中铁沉降的影响。研究结果表明:渣样的停留时间与渣中含铁量有着复杂的关系,停留时间在20~30min时渣样铁聚合明显,在40~80 min时随着时间的延长铁聚沉量变化不大,但位置下移且粒度变大;温度与渣中含铁量有显著关系,随着炉渣温度的升高,渣样上部含铁量明显减少,温度为1 500℃时,渣样上部含铁量由2.0%减小到0.4%;炉渣的黏度与渣中铁含量关系密切,向高炉渣中添加Ca F2可降低炉渣黏度,提高渣中铁的聚沉程度,Ca F2加入量为1%时可达到较好的聚沉效果。     

含钛高炉渣熔化性温度的试验研究

含钛高炉渣的熔化性温度是影响高炉炉渣冶金特性的关键因素。以工业生产含钛高炉渣为原料,进行正交试验研究,其结果表明：随着碱度的提高,熔化性温度上升,粘度也升高;MgO从6%增加到8%或8.5%时,熔化温度曲线温度转折点即熔化性温度从1 435℃降低到1 380℃;TiO2含量在16%~20%的条件下,渣中MgO在8%左右,Al2O3含量在9%~13%之间,TiO2对炉渣粘度与熔化性温度影响不大。     

添加剂对含钛高炉渣黏度的影响

根据承钢高炉冶炼条件,以现场含钛高炉渣为基准,利用熔体物性测定仪研究CaF2、MnO、MgO、Li2O和Cr2O3添加到终渣后对炉渣熔化性能的影响。结果表明这5种添加剂均对炉渣有稀释作用,并且CaF2在0.5%~1.0%,MnO在1.0%,MgO在3%,Li2O在1.0%,Cr2O3在0.5%时分别达到最好的稀释效果。通过对比得到加入合适量添加剂后炉渣TS由低到高的顺序为:氧化锂、氟化钙、氧化镁、氧化铬、氧化锰。     

含钛高炉渣制备甲醛吸附剂的研究

鉴于高炉渣中含有具有良好光催化降解作用的TiO2,且来源廉价广泛,因此研究如何高效合理地利用含钛高炉渣便成为必然。采用分析纯盐酸,在室温条件下对含钛高炉渣进行不同时间的酸浸处理,并进行比表面积、SEM扫描电镜、EDS能谱及甲醛吸附性能的测试。结果表明:酸浸处理后吸附剂表面为多孔结构,吸附剂比表面积由4.56 m2/g增大到105.35 m2/g,可用作甲醛的吸附剂;随酸浸时间的延长,吸附剂中Ti的含量由15.33%增加到最高31.39%,折算为TiO2的含量为39.6%,即酸浸处理可使含钛高炉渣中的TiO2富集。其中,酸浸时间为5 h的样品获得比表面积105.35 m2/g、TiO2含量34.7%,甲醛吸附能力达0.36 mg/g,是市场销售活性炭吸附能力(0.12 mg/g)的3倍。     

TiO_2对高炉渣黏度的影响

为了阐明TiO2对炼铁高炉渣黏度的影响,用Brookfield DV-Ⅱ型黏度计对五元渣系CaO-SiO2-7.5%MgO-15%Al2O3-TiO2(w(CaO)/w(SiO2)=1.18)炉渣的黏度进行了测量。结果表明:在1 773K时,随着w(TiO2)的增加炉渣黏度降低;同时用傅里叶光谱仪分析炉渣结构发现,随着w(TiO2)的增加,[SiO4]4-四面体离子结构逐渐解聚,这是典型的碱性氧化物特征,表明TiO2可提供促进解聚的氧离子。     

含钛高炉渣性能的研究进展

高炉渣是保证高炉冶炼顺利进行的决定性因素之一.国内外大量学者对含钛高炉渣的物理化学特性进行了研究.对高钛型(TiO2的质量分数＞20%)、中钛型(TiO2的质量分数为5%～20%)、低钛型(TiO2的质量分数＜5%)炉渣的物化特性的异同点进行了归纳和对比,介绍了含钛高炉渣在高炉生产实际中的应用概况,并指出了今后的研究方...     

承钢含钛高炉渣综合利用的工艺矿物学研究

本文采用光学显微镜、X射线粉晶衍射和扫描电子显微镜等手段、对承钢不同碱度的含钛高炉渣中的矿物组成、结构以及钛在各矿物相中的分布规律进行了较深入的研究。 经研究指出:炉渣中大部分钛赋存于钙钛矿中;对熔渣采用缓冷却措施可使渣中钙钛矿晶体长大;采用选矿方法可有效地分离回收渣中钙钛矿。同时对其综合利用途径进行了分析探讨。     

含钛高炉渣氯化铵焙烧活化试验

针对钒钛磁铁矿高炉冶炼副产的含钛高炉渣成分复杂、难以处理特点,采用氯化铵焙烧活化—浸出提质处理工艺进行钙铝镁等杂质金属元素的脱除,获得钛富集物。考察焙烧和浸出过程中各参数对杂质脱除的影响。结果表明,在焙烧温度450℃、焙烧时间1 h、氯化铵配比40%、原料-0.074 mm占比83%,盐酸浓度9%、液固比5、浸出时间4 h、浸出温度90℃的优化条件下,含钛高炉渣中钙、铝、镁脱除率分别达到73.22%、90.04%、91.39%,钛损失率仅有0.34%,达到选择性脱除炉渣中杂质元素,提高含钛高炉渣品质的目的。     

攀钢高炉炉渣性能分析

攀钢高炉渣是典型的高钛型高炉渣,炉渣TiO₂质量分数超过20%,炉渣性能在很大程度上受渣中TiO₂还原程度的影响。攀钢高炉渣实际上是一种CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃-TiO₂五元炉渣,渣中TiO₂质量分数目前约21%～22%。渣中硅酸盐相矿物约占70%～80%,钛酸盐相约占20%,其余矿物为金属铁和碳氮化钛固溶体。炉渣熔化性温度约1360～1380 ℃,炉渣熔化性温度区间一般约20～30℃。在正常炉况下,在高温下液态炉渣的黏度约0.5 Pa•s。TiO₂的还原对炉渣性能的影响机制和定量的关联性仍需进一步深入研究。     

高钛高炉渣中钙钛矿相的析出行为

为促进高钛高炉渣中钙钛矿相选择性析出，满足选矿分离的要求，分别在恒温和连续冷却过程中研究了钙钛矿相的析出行为。实验结果表明，钙钛矿相析出的适宜温度区间为１４００～１３００℃，熔渣在此温度范围内缓慢冷却（冷却速度０．５℃／ｍｉｎ），可有效促进钙钛矿相析出并使其枝晶产生粗化，结晶量达２４．８９％，晶粒度达４８．２７μｍ。此外，通过钙钛矿晶体形貌的变化，探讨了枝晶粗化机理，认为晶体产生缩颈重熔促进了枝晶粗化。     

特大型高炉渣铁排放及炉缸渣铁量监测方法

对高炉由于炉容变化从而导致的出铁模式变化进行了分析和总结,并根据实际生产中不容易监控渣铁排出的情况设计出一套切实可行的监控方法。     

TiO_2对高炉渣矿相结构及冶金性能的影响

采用偏光显微镜对不同TiO_2含量(7%~16%)的高炉渣矿相结构进行系统研究。结果表明,炉渣显微结构为斑状结构、似斑状结构;斑晶矿物主要为巴依石和黄长石,基质为玻璃质、细小钛辉石、钙钛矿以及少量的金属Fe、TiC、TiN及其固溶体;随着TiO_2配加量的增大,炉渣中巴依石和钛辉石含量先降低后升高,而黄长石含量先升高后降低;当TiO_2含量超过12%以后,炉渣基质中TiC、TiN及其固溶体的含量有所增加,这些高熔点化合物会使炉渣的黏度和熔化性温度升高,导致高炉渣的流动性变差。该研究成果可为改善含钛高炉渣的流动性能提供重要的理论依据。     

Separation of Iron Droplets From Titania Bearing Slag

Owing to smelting vanadium-titanium magnetite ore,the amount of iron entrainment in slag as droplets is far higher than that in conventional BF slag.However,the iron droplets can be easily settled by blowing air into the molten slag.The results show that more than 80% of iron droplets in titania bearing slag can be settled and separated after treatment.The temperature rise of molten slag during the oxidizing process and the decreased viscosity caused by the component change of slag as well as air stirring in slag both accelerate the iron droplets settling.The vanadium content in the settled iron droplets and the original iron droplets was obtained by chemical analysis.The possible reason for the increased vanadium in the settled iron droplets was discussed by thermodynamic principles.     

高钛高炉渣在微波场中的加热行为

为在高钛高炉渣中引发微裂纹、有效降低其研磨难度,进行了微波加热高钛高炉渣的实验.在引发裂纹的过程中发现其不仅能被微波场有效加热,且有热失控现象发生.为探讨微波加热高钛高炉渣的机理以及产生热失控现象的原因,对不同种类的合成炉渣进行了微波加热实验.实验表明渣中CaTiO3对有效加热高钛高炉渣起到重要作用.利用Network Analyzer测量了其介电常数.测量结果表明CaTiO3的介电常数远远大于一般材料,定量说明了在微波场中CaTiO3对加热高钛高炉渣的作用.此外,实验测得CaTiO3的介电常数随温度的升高而增大,这种正反馈加热方式正是高钛高炉渣在微波场中发生热失控的主要原因之一.     

微波协助碾磨高钛高炉渣

为从高钛高炉渣中分离出钙钛矿(CaTiO3),降低渣中TiO2含量,进行了利用微波辐射在渣中引发裂纹,降低炉渣强度,节约碾磨能耗的研究.由实验得知,高钛高炉渣能被微波有效加热,并在炉渣中引发微裂纹;随着微波处理时间的延长,引发的裂纹也随之扩展.为研究引发的裂纹对碾磨渣的影响,对经过微波处理的高钛高炉渣进行了耐压强度测试.测试结果表明,高钛高炉渣中引发微裂纹后,渣的耐压强度下降(经5次、5 min微波处理后,渣的强度大约降低了20%);渣的耐压强度随微波处理时间的延长和微波循环次数的增加而降低,尤其是微波循环次数对渣耐压强度的影响更为显著.