复吹转炉铁水提钒理论及热模拟试验

采用共存理论计算了提钒炉渣V_2O_3-SiO_2-TiO_2-Cr_2O_3-MgO-MnO-FeO中V_2O_3的活度系数,研究了炉渣组元、温度对V_2O_3活度系数的影响,得到V2O3的活度系数为0.5×10~(-6)~9.0×10~(-6)。通过对V-C平衡进行研究,得出了V-C氧化的转化温度为1380℃,即吹炼过程铁水控制温度。采用具备顶底复吹功能的500kg中频感应炉模拟了复吹转炉铁水提钒工艺,试验结果表明:吹炼终点钒质量分数平均为0.06%,钒氧化率为95%。底吹搅拌可以显著加速铁水中钒的氧化,缩短3min的冶炼周期。     

含钒铁水提钒同时脱磷的共存理论研究

基于共存理论建立钒渣活度计算模型,研究含钒铁水提钒同时脱磷而加入的Ca O对提钒及脱磷带来的影响。渣铁平衡试验结果表明在低碱度(R1)时,钒和磷的分配比计算值和试验值吻合较好,回归分析得到了提钒率DV和脱磷率DP的关系:DV=72.43+0.79DP。模型对转炉钒渣的计算结果表明碱度升高增大磷和钒在渣金间的分配比,其中对磷的增大更加明显;温度的升高不利于提钒,但在低碱度(R1)时有利于脱磷;碱度的升高对渣中其它组分的影响表现为使Fe O、Mn O的活度和活度系数下降,Si O2、Ti O2的活度和活度系数上升。     

CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3脱磷渣系中组元活度的计算

2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5含磷固溶体的生成可提高转炉液相渣的脱磷能力,减少渣量.但目前CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3渣系中各组元活度的变化规律尚不明确,无法为分析含磷固溶体的形成机理提供理论依据.为此,本文依据分子离子共存理论建立了熔渣组元的活度模型,分析了不同条件下组元活度的变化规律.结果表明:随渣中Al_2O_3含量的增加,2CaO·SiO_2、3CaO·P_2O_5、3FeO·P_2O_5的活度逐渐降低;随着碱度的增大,3CaO·P_2O_5的活度升高,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5的活度则呈先升高后降低的趋势;随着渣中FeO含量的增加,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5及CaO·Al_2O_3的活度逐渐增大,并在w(FeO)为15%时达到最大值,之后逐渐降低;升高温度会导致CaO、3CaO·SiO_2的活度增大,2CaO·SiO_2的活度降低.     

电渣冶金熔炼Fe-Cr-Al高温合金抑制镧、铈稀土氧化的研究

依据炉渣结构的分子和离子共存理论,建立了CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-FeO-CaF_2-Ce_2O_3-La_2O_3八元渣系的活度计算模型.研究了不同温度下稀土氧化物活度之比值与稀土活度的关系.分析了在2023K下,炉渣中w(FeO)、w(MgO)、碱度对氧化亚铁、镧铈稀土氧化物活度的影响,探究防止稀土元素被氧化的热力学条件.通过计算得出,适当地降低w(FeO)、增加w(MgO)可以抑制镧铈稀土被氧化,而总体来看碱度对抑制稀土的氧化影响较小.     

150吨转炉低钒铁水提钒生产实践

针对承钢特殊铁水条件(含钒0.15-0.25%,铁水温度1280℃-1380℃),通过理论分析,采取N_2|O_2提钒模式,控制转炉提钒各工艺参数,得到合格钒渣和良好的半钢。生产实践表明,解决了对低钒,高温铁水的钒资源提取,取得良好的经济效益。     

含钒钢渣粘度的研究

通过对攀钢转炉渣及合成渣的熔化温度、粘度和矿物结构的研究表明,V_2O_5可显著降低炉渣的熔化温度和粘度,钒在渣中与CaO形成低熔点的钒酸钙.因此可以认为,V_2O_5对炉渣起着稀释剂作用,但这种稀释作用是以消耗自由CaO为代价的,这便是在攀钢转炉吹炼过程中要加大量石灰造高碱度渣脱硫的原因.在碱性渣中钒以多价形式存在,首先以5价态与CaO生成钒酸钙,随着碱度降低到1.5和V_2O_5增加到20％时,渣中还同时出现3价态的钒尖晶石.     

氧气底吹转炉吹炼高钒铁水

氧气底吹转炉吹炼高钒铁水具有钒氧化率高回收率高,吹炼过程顺行,不喷、不粘、半钢合乎炼钢要求,钒渣V_2O_5品位高,炉衬寿命高等工艺特性且吹钒综合指标良好。它为“含钒钢渣返回高炉富集—火法炼钒铁流程”（简称:单渣返回流程）打通了道路,并给火法提钒提供了一个崭新的工艺方案。 本文阐述了氧气底吹转炉吹钒冶金规律。探讨了钒一碳选择性氧化临界温度的热力学计算,认为按反应产物为FeO·V_2O_3的公式来估算钒一碳选择性氧化临界温度更适合于吹钒实践。选择了适宜的吹炼温度制度及冷却制度。 讨论了动力学条件对脱钒的影响及增碳措施对去钒保碳,提高钒渣质量的效用。     

攀钢铁水转炉提钒冷却制度改进措施研究

针对攀钢生铁块资源枯竭，入炉铁水温度呈现逐月上升的趋势，铁水Si含量上升，且波动大，铁水钒含量降低和转炉提钒的工艺现状，通过对攀钢转炉提钒冷却工艺进行一系列的试验研究，提出了改进攀钢铁水转炉提钒工艺冷却制度的技术措施，生产表明，冷却制度改进后，钒渣品位≥17．5％，半钢残钒≤0．04％，钒回收率≥80．0％。半钢温度≥1280℃合格率≥75％；半钢C≥3．4％，合格率≥85％。     

减少转炉提钒过程碳烧损

摘要：为了有效减少了转炉提钒过程的碳烧损量,在硅钼炉内进行氧化性炉渣与铁水在不同温度下的渣金反应实验,发现炉渣与铁水的反应速率随温度的升高而加快;温度越高铁红(Fe2O3)将钒氧化到极值的速度越快,但达到极值后钒会被还原回铁水中,且还原速度也随温度的升高而提高;温度越高钒渣中的钒被铁水中碳还原的量越大。根据实验结果对转炉提钒工艺进行了优化,吹炼温度为1340～1350℃时加入冷却剂,控制较低的终点温度,在钒氧化率不降低的情况下,碳烧损率从19.39%降到17.91%、碳烧损量从0.82%减少到0.76%,有效减少了转炉提钒过程的碳烧损。     

转炉提钒终点钒的分配行为

运用共存理论建立了钒渣活度计算模型,分析了钒渣成分和温度对渣中FeO、V₂O₃活度及活度系数的影响;通过实验和理论计算,分析了转炉提钒终点钒渣成分和温度对钒在渣和半钢间分配行为的影响.结果表明,渣中FeO的活度和活度系数随MnO和FeO含量的增加而增加,随V₂O₃、SiO₂和TiO₂含量的增加而减小,其值分别在10-1和100的数量级上,而渣中V₂O₃的活度及活度系数在同样条件下的变化与FeO相反,其值分别在10-2和10-1的数量级上;半钢V的质量分数一般在0.02%~0.06%之间,随温度以及渣中V₂O₃、TiO₂和SiO₂含量升高而升高,随FeO含量降低而升高;V在渣金间的分配比为100~500,随温度和渣中TiO₂、SiO₂含量升高而降低,随FeO含量升高而升高;存在一个临界V₂O₃含量使得V在渣金间的分配比达到最大,该值的理论计算结果为23.77%,实验结果在15%~20%.      

w(SiO2)/w(V2O3)对含钒炉渣熔化温度及黏度的影响

摘要：为了对转炉提钒冶炼过程含钒炉渣熔化和流动性进行合理的控制，采用半球点法和内旋转黏度法分别测试了含钒炉渣熔化温度和黏度，采用XRD测试了含钒炉渣的物相，并采用综合碱度（BI′）反映渣中酸碱氧化物平衡关系。结果表明，在FeO质量分数一定的条件下，随着w（SiO2）/w（V2O3）增大，综合碱度由BI′>1单调下降至BI′<1，含钒炉渣熔化温度先降低后升高；随着FeO质量分数的增加，熔化温度最低点对应的w（SiO2）/w（V2O3）增大。随着w（SiO2）/w（V2O3）增大，黏度随温度变化的趋势变缓，高温熔融态含钒炉渣黏度增大，低温阶段黏度减小。综合考虑黏度对钢渣界面反应和钒渣流失的影响，FeO质量分数为44%时含钒炉渣w（SiO2）/w（V2O3）应控制为0.7。     

氯化胆碱-尿素-V_2O_5溶液黏度和电导率的研究

氯化胆碱-尿素(ChCl-urea)低共熔溶剂可很好地溶解某些金属氧化物,为金属氧化物的电化学还原制备金属单质提供了一条新的途径。系统测定不同温度与V_2O_5浓度下ChCl-urea低共熔型离子液体的黏度和电导率。结果表明,ChCl-urea-V_2O_5溶液的黏度随温度的升高而降低,随V_2O_5浓度的升高则逐渐增大;电导率随温度的升高而增大,V_2O_5浓度对溶液电导率有一定影响,但变化范围较小。选择较高的反应温度与合适的V_2O_5浓度有利于后续V~(5+)的还原和钒的提取。     

Y_2W_3O_(12)和Yb_2W_3O_(12)的制备及其负热膨胀性能

利用液相沉淀法制备了Y2W3O12和Yb2W3O12粉体。经室温XRD测定,Y2W3O12(空间群为Pnca)和Yb2W3O12(空间群为Pbcn)皆为单一的正交相。在50-800℃温度区间对两种粉体进行高温XRD测试,并利用软件TOPAS3.0对其在不同温度下的XRD图谱进行精修,发现Y2W3O12和Yb2W3O12都具有较大的负热膨胀特性,经计算两者的线热膨胀系数(αl)平均值分别为-6.38×10-6℃-1和-4.18×10-6℃-1。与高温固相反应法相比,液相沉淀法大大缩短了粉体的合成周期,降低了合成温度。     

Al2O3和Na2O对高磷铁水脱磷的影响

 在1350℃,采用无氟CaO-FetO-SiO2渣系,以少量Na2O和Al2O3作助熔剂,对磷含量0.42%(质量分数,下同)的铁水进行了脱磷热力学试验。 结果表明：Na2O和Al2O3含量分别为0.7%~3.1%和2.5%~7.9%时,脱磷率为81.4%~90.7%,lgLP为1.50~1.92,lgγP2O5在-15.6~-16.6之间,lgCP为19.9~20.5。脱磷率、lgLP和lgCP 随Na2O含量的增加而增加。lgγP2O5随Na2O含量的增加而降低。Al2O3对脱磷效果的影响与Na2O正好相反。采用半球点法对CaO-Fe2O3-Na2O-Al2O3无氟脱磷剂进行了熔点测试。 发现以Na2O和Al2O3作助熔剂均可使脱磷剂熔点降至1200℃以下,满足高磷铁水转炉脱磷温度要求。     

MIVM对含V2O3多元熔渣体系组元活度的预测

 为了研究钒在攀钢转炉中的热力学行为及分配,根据钒渣的成分对CaO-MgO-Al2O3-V2O3-SiO2熔渣中各组元的活度进行研究。应用分子相互作用体积模型（MIVM）及其伪多元法预测MgO-Al2O3-SiO2、CaO-V2O3-SiO2、CaO-MgO-Al2O3-SiO2渣系中某组元的活度值,并与试验值对比。结果表明,MIVM伪多元法预测值与试验值吻合良好,MgO-Al2O3-SiO2渣系中Al2O3的平均相对误差为15%;CaO-V2O3-SiO2渣系中V2O3的平均相对误差为33%;CaO-MgO-Al2O3-SiO2渣系中SiO2的平均相对误差为13%。在此基础上,利用MIVM预测CaO-MgO-Al2O3-V2O3-SiO2熔渣中各组元的活度,并将V2O3的预测值与试验值对比分析,结果表明,预测值与试验值吻合良好,都呈正偏差,平均相对误差为44%,V2O3的活度随碱度的提高而下降。     

三聚氰胺沉钒试验研究

以钒渣钠化焙烧工艺得到的碱性钒净化液为原料,分析了溶液中V、Na以及杂质Si、P的含量,研究了三聚氰胺代替常规铵盐作为沉淀剂的酸性铵盐沉钒新工艺,并探讨了溶液中Na含量对沉钒效果的影响。结果表明:采用三聚氰胺沉钒,在沉钒剂用量n(C_3H_6N_6)/n(TV)=0.3、pH=2.0、沉钒温度90℃及沉钒时间45 min的条件下,沉钒率大于98%,得到的钒沉淀物经500℃煅烧3 h,可以获得满足标准的粉状V_2O_5,且沉钒废水中V和NH_4~+含量极低,简化了后续的废水处理工序。该工艺适合于n[Na]/n[V]≤5.0的溶液体系,试验效果良好。     

��V2O5��V2O3�����ұ���߷����Ĺ��ղ���

High vanadium ferrovanadium was smelted with mixture of V2O5 and V2O3 as raw material, Al-Ca-Fe alloy as refine agent, and its technological parameters were investigated. The optimum conditions are defined: the amount of aluminium is 103% theoretical amount, the addition of refine agent is 100g, the refining time is 30min, and the recovery of high vanadium ferrovanadium is 98%. The optimum addition of refine agent is 100g. If the addition of refine agent is bigger than the optimum addition, the amount of Al in high vanadium ferrovanadium is increased with the refine agent increasing.     

Fe2O3、Cr2O3掺杂对4YSZ导电性能的影响

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了分别掺Fe2O3和Cr2O3的4YSZ前驱体凝胶,凝胶在500℃预烧,压制成圆片状后在1 300℃煅烧2 h得到所需试样;分别研究Fe2O3、Cr2O3的不同掺量对试样的烧结性能、电导率的影响。结果表明掺Fe2O3可提高试样的电导率和烧结性能;掺Cr2O3可提高试样的低温电导率,但使试样的烧结性能下降。     

从含钒酸浸液中萃取高纯度五氧化二钒的工艺研究

综合钒渣钙化焙烧硫酸浸出液的溶液特性及其钒浓度低、杂质离子繁多的特点,采用溶剂萃取法制得了高纯度五氧化二钒。对钒渣钙化焙烧硫酸浸出液萃取过程、洗涤过程、反萃过程、酸性铵盐沉钒过程进行了系统研究,旨在探索出一种从钒渣钙化焙烧硫酸浸出液中清洁高效提取高纯五氧化二钒的新工艺,为高纯度五氧化二钒技术开发与未来的生产实践提供数据支撑。结果表明:在较优的工艺条件下,制得的精钒品位高达99.991 5%,整个工艺的钒回收率达到88.78%。