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。     

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。     

超高Al2O3含量高炉渣的黏度及脱硫行为

基于诚德镍业450 m3高炉冶炼的高Al2O3含量的红土烧结矿原料组成及炉渣特征,采用分析纯配置高Al2O3含量的高炉渣,并通过吊丝旋转黏度测定系统及高温拉曼光谱法研究w(MgO)及w(Al2O3)对炉渣黏度及脱硫的影响.结果表明,当炉渣二元碱度稳定在1.03时,调整w(Al2O3)或w(MgO)可以降低炉渣的黏度及改善脱硫效果.     

碱度对中钛型高炉渣矿相结构的影响

采用偏光显微镜对不同碱度条件下中钛型高炉渣的矿相结构进行了研究。结果表明,炉渣显微结构为斑状、似斑状结构;碱度为0.92时,矿物组成主要为玻璃质、黄长石、安诺石,少量的碳化钛、氮化钛及其固溶体;碱度为1.02,1.12,1.32时,出现了钛辉石、巴依石及钙钛矿,未见安诺石。随碱度的升高,碳化钛、氮化钛及其固溶体先降低后升高,钙钛矿、含钛辉石(巴依石及钛辉石)含量升高;黏度先降低后升高,承钢高炉渣碱度易控制在1.02左右。     

邯 钢 高 炉 渣 的 熔 化 性 能

 根据邯钢目前高炉的冶炼条件,以现场渣为基准,研究了炉渣碱度、MgO、Al2O3和TiO2含量对炉渣熔化性能的影响。结果表明,随碱度增加,炉渣粘度和熔化性温度先下降后提高。较高的MgO含量可降低炉渣粘度和熔化性温度,提高炉渣流动性。随渣中Al2O3含量增加,炉渣流动性变差。渣中TiO2含量对炉渣粘度和熔化性温度影响不明显。本试验条件下,合理的炉渣组成为：二元碱度为110~115,MgO含量为1119%左右,Al2O3含量为1439%左右,TiO2含量可根据现场原料变化情况而定。     

低钛高炉炉渣的流动性能研究

根据宣钢高炉冶炼条件采用RTW熔体物性测定仪,并以现场含钛高炉渣为基准,进行炉渣的黏度试验;研究不同的碱度、MgO和Al2O3含量对低钛高炉渣流动性能的影响。结果表明:试验用4种不同碱度炉渣黏度η-T曲线具有短渣特性,随炉渣碱度升高,炉渣η-T曲线短渣特性增强;在相同温度条件下炉渣黏度基本随碱度的升高而降低;MgO在一定范围内能起到降低炉渣黏度的作用,但MgO含量超过11%时,炉渣黏度随MgO含量的升高而增大;在试验条件下,低钛炉渣Al2O3含量对炉渣流动性质影响较小,生产中炉渣温度应保证在1400℃以上,炉渣Al2O3含量可以适当选高。     

固体碳和TiC含量对含钛高炉渣性能的影响

根据承钢高炉冶炼条件采用RTW熔体物性测定仪,并以现场含钛高炉渣为基准,进行炉渣的黏度试验;研究不同的固体碳和TiC含量对含钛高炉渣熔化性能的影响。结果表明渣中固体碳和TiC含量都是影响含钛高炉渣流动性的重要因素,并且对炉渣黏度影响具有相同的规律,但TiC对炉渣冶金性能的影响要大于碳对炉渣冶金性能的影响。     

矿化剂对矿渣熔化温度与黏度的影响

本文通过添加不同种类、不同数量的矿化剂，来研究其对矿渣的助熔效果，以寻求得到熔化温度较低、流动性较好的矿渣，保证矿渣的水淬处理过程得以顺利进行，从而为得到反应性能较好的矿渣奠定基础。     

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。