钒钛渣系与碳饱和铁水间的熔融还原研究

应用渣-金间元素反应动力学的实验装置,研究了1460～1620℃之间钒钛渣与含Si,Mn碳饱和铁水间V,Ti氧化物的熔融还原动力学及元素的平衡分配,得到了铁水温度及渣碱度的变化对V,Ti氧化物还原动力学的影响规律及V在渣-铁间的分配行为。实验发现,在所测定的反应时间内,反应可分为两个阶段,并从实验结果推测了各个阶段可能的控制步骤。1460℃下,当平衡渣碱度为1时,钒在渣-金间的分配系数有最低值。     

CaO-FeO-SiO2-Al2O3/Na2O/TiO2渣系与碳饱和铁水间磷分配行为

 为了研究Al2O3、Na2O和TiO2作为铁水预处理渣的助熔剂对铁水预处理脱磷的影响,借助FactSage热力学软件绘制了CaO-FeO-SiO2渣系1 573 K液相区。随着Al2O3和Na2O质量分数的增加,该渣系液相区明显扩大,TiO2对渣系液相区影响不大。实验室研究采用纯铁箔替代碳饱和铁水进行热力学平衡试验,间接测定了1 573 K时铁水预处理脱磷渣与碳饱和铁水间的平衡磷分配比。结果表明,渣铁磷分配比随渣中Al2O3和TiO2质量分数的增加而减小,TiO2对磷分配比的影响相对较小;渣铁磷分配比随渣中Na2O质量分数和碱度的增加而增加,Na2O可显著提高渣的脱磷能力;渣铁磷分配比随渣中FeO质量分数的增加先增加后减小,最合适的FeO质量分数为35%～40%。     

碳饱和铁液与CaO—SiO2—TiO2系熔渣间TiO2的还原

实验研究了碳饱和铁液与ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２（％ＴｉＯ２）＜１８）系熔渣间（ＴｉＯ２）的还原速度，同时考察了初渣碱度，温度对（ＴｉＯ２）还原速度的影响，研究结果表明：在本实验体系中，在初渣碱度Ｂ＝（％ＣａＯ）／（％ＳｉＯ２）＝０．５４－１．５范围内，随着碱度的升高，（ＴｉＯ２）的还原速度加快，而温度的提高也能加快（ＴｉＯ２）的还原速度。建立了在该实验体系中（ＴｉＯ２）被铁液中的溶解碳还原的速度     

配碳比对TiO2真空碳热还原的影响

以钛白粉和石墨为原料,开展TiO2/C真空碳热还原试验,考察配碳比对TiO2/C真空碳热反应历程和还原产物的影响.研究结果表明:TiO2/C真空碳热还原表现出阶段性反应特征,各阶段反应程度取决于配碳比;不同配碳比还原产物的表观差异在于游离碳含量及其赋存状态;随着配碳比升高还原产物颗粒尺寸减小、孔隙率增大;不同配碳比还原产物的电阻率介于2.61×10-3～4.20×10-3Ω·cm,导电性能介于导体和半导体之间.     

碳饱和铁水与CaO—SiO2—VxOy熔渣平衡体系间各组元的分配

在1450～1580℃范围内,对钒、硅及磷、硫等元素在碳饱和铁水与CaO-SiO_2-V_xO_y渣系间的分配进行了实验研究。结果表明:随着渣碱度B(CaO/SiO_2)的增加,钒、硅及磷、硫的分配比将增大;而提高温度将降低钒、硅在渣-铁间的分配比。应用光学碱度的概念表征熔渣的碱度,考察了在不同光学碱度及不同温度下,该渣系容钒、容磷和容硫的能力,表明光学碱度增加,渣中的钒容量,磷容量及硫容量随之增大,且它们都具有较好的线性关系。升高温度,将有利于增大渣的硫容量,但容钒、容磷能力显著降低。     

高炉喷煤对渣中TiO2过还原的影响探讨

在保证煤粉燃烧率的前提下,高炉喷煤降低了入炉焦比,可减少渣焦接触面积,减少渣焦反应,有利于减少Ti(C·N)的生成.     

碳饱和铁水中TiC/N析出热力学研究

摘要：高炉原料中添加一定量的含钛原料是有效延长高炉寿命的方法之一,钛溶解度与温度间热力学关系是指导含钛铁水有效护炉的理论依据。以某钢厂生铁和商业钛铁合金为原料,制备得到含钛铁液,利用高温共聚焦显微镜（CSLM）进行高熔点物相TiC/N在线析出研究,从而获得铁水中钛的溶解度与温度的对应关系。研究结果表明,当生铁中钛的质量分数分别为0.31%、0.36%和0.47%时,对应的析出温度分别为1715.1、1745.1和1814.1K。氮分压为105Pa时,钛的质量分数分别为0.07%、0.11%和0.25%的铁液中TiC/N析出温度分别为1535.6、1594.3和1729.8K。得到熔融生铁中,钛的活度系数与TiC析出温度之间的关系式;同理,氮分压为105Pa时,得到了钛的活度系数与温度间的关系式。     

铁水中碳行为的研究

通过实验室实验和大量现场数据的统计分析，探讨了高炉铁水中碳的饱和程度，详细研究了块状带金属渗碳，滴落带铁滴渗碳和炉缸内铁液渗碳的机理，过程及诸多影响因素，认为在一定范围内铁水中（Ｃ）与炉温的关系比（Ｓｉ）与炉温的关系更显著；（Ｃ）可以作为高炉热状态的一个更为适当的判据。还提出高炉内铁水含碳并不饱和，（Ｃ）不仅可以控制，而且对高炉行程极有影响，因而对铁水中碳行为的研究应当引起足够的重视。     

铁水预处理温度下CaO—SiO2—FeO—P2O5—CaF2渣系中CaO饱和溶解量

对１３００℃和１３５０℃的铁水预处理温度下ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＦｅＯ－Ｐ２Ｏ５－ＣａＦ２渣系中ＣａＯ饱和溶解量进行了测定。实验结果表明，温度升高对提高ＣａＯ饱和溶解量有利，渣中ＣａＦ２，ＦｅＯ含量增加，ＣａＯ饱和溶解减少，当渣组成们于ＣａＯ＋Ｌ和Ｌ交界上时，与其它区域相比，ＣａＯ达到饱和所需溶解时间最短。     

铁水中饱和碳还原渣中MnO的动力学研究

一、绪言铁水中饱和碳还原渣中MnO的反应,是炼铁过程的基本反应之一。但从一些研究报告看,其研究结论和解析方法都不一致。关于这个问题,早在1967年Tarby和Philbrook对其反应级数进行了研究。结论是反应初期的表观反应级数大于一,反应后期接近一。据此,将MnO的还原反应分为     

CaO-SiO2-Al2O3-MgO-V2O5渣系中钒还原动力学研究

在实验室条件下,以CaO—SiO2-Al2O3-MgO—V2O5为基渣,进行了碳饱和铁水还原V2O5反应的动力学研究。考察时间、温度、炉渣碱度、炉渣组分、初始V2O5浓度等因素对还原反应速度和还原程度的影响。实验结果表明：渣中V2O5含量随时间逐渐降低,而相应地铁液中V的含量逐渐升高;高温、合适的渣碱度、大的铁渣比以及高的初始V2O5含量,使得还原反应进行较快,效果较好。     

含TiO2高炉渣对不同耐火砖侵蚀的特点

通过含TiO2高炉渣对9种耐火砖的高温侵蚀实验，比较出不同耐火砖的侵蚀特点及各种砖耐侵蚀的程度。依据这些侵蚀实验的结果，总结出砖的气孔率是耐火砖抗含钛高炉渣侵蚀的主要影响因素。微观分析进一步证实了这一结果。     

高温碳热还原进行转炉渣资源化的研究

本文简要介绍了转炉渣资源化的研究进展并在感应炉中分别于1650℃和1800℃对转炉渣进行了碳热还原的实验研究.1800℃时转炉渣经碳热还原,渣中的磷有62.7％进入铁碳合金,32.8％气化,4.5％留在还原后的残渣中,可以除去95:5％的磷.转炉渣中的Fe、Mn可以全部还原成金属并被碳饱和;1800℃时转炉渣中的自由CaO可以与碳反应生成CaC2,还原后的转炉渣中主要物相是Ca2SiO4、Ca3SiO5和少量CaC2.     

碳热还原转炉渣脱磷的试验

 对碳热还原转炉渣进行热力学分析,分别在二硅化钼高温电阻炉和500 kg顶底复吹多功能试验炉开展转炉渣碳热还原脱磷的实验室试验。结果表明,反应温度及动力学条件对脱磷率有较大影响,在电阻炉试验条件下,保证反应温度为1 500 ℃、碳当量为3.0、保温时间为30 min的情况下,可以获得30%左右的脱磷率。在顶底复吹多功能试验炉内,焦粉既作为还原剂也作为升温剂,焦粉与氧气反应放热可以保证脱磷反应在较高温度下进行,同时顶吹氧气对熔渣层的良好搅拌有利于脱磷反应速度进一步提高,试验过程脱磷率为84%,其中还原进入钢液的脱磷率为75.85%,气化脱磷率为8.15%。焦粉带入的硫有10.8%进入钢水,有6.25%进入炉渣。     

CaCl2体系中电解还原TiO2制取钛的研究

在熔融CaCl2体系中，进行了直接电解还原TiO2制取钛的实验，结果表明：在电解温度850℃，槽电压3．0V下电解数小时可以得到钛。电子探针和X衍射分析表明：采用3种不同的TiO2加料工艺的电解阴极产物含钛量分别达到了94．646％，80．632％和99．784％，得到的阴极产物呈海绵状或颗粒状。