不锈钢连铸保护渣中B_2O_3作用机理的探讨

本文研究B_2O_3对保护渣的熔点、粘度和结构的影响,结果表明,B_2O_3可抑止熔渣中高熔结晶的析出,增强保护渣吸收Cr_2O_3和TiO_2的能力。确定了B_2O_3在保护渣中的最佳含量。     

精炼渣中TiO_2对含Ti铁素体不锈钢夹杂物的影响

实验室条件下使用Al脱氧,考察精炼渣中TiO_2对含Ti不锈钢中夹杂物的影响。结果表明,精炼渣中不含TiO_2时,夹杂物从Al_2O_3区向MgO-Al_2O_3区演变,形成MgO-Al_2O_3的直径约4μm;精炼渣中含有TiO_2时,夹杂物先向高TiO_x区演变,再向MgO-Al_2O_3区演变,最终形成2～3μm的MgO-Al_2O_3-TiO_x。分析表明,当精炼渣中含有TiO_2时,夹杂物中出现TiO_2,减小了夹杂物的尺寸,而且精炼渣中添加TiO_2使得渣中TiO_2的活度增大,抑制了钢中Ti的氧化,增加了TiN的析出数量与尺寸,导致周围富集的Nb含量较少,减小了NbC的尺寸。     

无氟连铸保护渣流变特性的研究

利用现场生产用原料配置保护渣基样,分别以B_2O_3、TiO_2作为CaF_2的替代物,测定了不同含量CaF_2、TiO_2、B_2O_3保护渣的黏度和转折温度,绘制了相应的lnη-1/T曲线图,并进行拟合计算得到了其黏流活化能。深入分析了保护渣中CaF_2、TiO_2、B_2O_3含量的变化趋势及对保护渣流变特性影响的内在原因,得出了适宜流变特性的无氟保护渣中合理的TiO_2、B_2O_3含量,保护渣内的TiO_2含量不超过9%,B_2O_3含量不超过7%。     

高炉冶炼高钛型炉渣泡沬渣成因浅析

高炉冶炼含TiO_2炉渣,随渣中TiO_2含量不同,也有其冶炼共性与特性。其共性表现在冶炼过程中都有变稠的可能性;而特性则表现为渣中TiO_2含量达到一定范围,就有泡沫形成,而有碍冶炼行程。此种现象低钛渣冶炼未曾发现,而仅当TiO_2含量大于25％时,例如攀钢高炉冶炼全部钒钛烧结矿,渣中TiO_2达26～29％,则出现明显泡沫渣。     

电炉熔炼攀枝花钛铁矿制取酸溶性钛渣的研究

钛渣的酸溶性决定于它的物相结构,具有理想黑钛石固溶体结构的钛渣是理想的酸溶性钛渣,由此导出了钛渣的酸溶性与其化学组成之间的定量关系。在1800千伏安电炉中熔炼攀枝花钛铁矿（含TiO_2 45.7％）制取的钛渣（含∑TiO_2 78.2％）具有良好的酸溶性。熔炼这种酸溶性钛渣与熔炼氯化法钛渣（含∑TiO_2 82％左右）比较,电耗显著降低,产能大幅度提高。综合国内外有关研究,分析了CaO和MgO在熔炼过程中的行为。CaO是熔炼钛渣的良好助熔剂,但MgO仅在熔炼还原度较小的钛渣时才具有助熔作用。酸溶性钛渣中Ti_2O_3:TiO_2<0.3,这种钛渣具有较低的熔点、粘度和导电率,从而降低了熔炼电耗,提高了炉产能。在熔炼还原度较大的钛渣（Ti_2O_3:TiO_2>0.3）时,MgO加剧钛渣的稠化,对熔炼过程产生不良影响。因此,含高MgO的攀枝花钛铁矿较适于用来制取酸溶性钛渣。     

论高钛型炉渣高炉冶炼中TiO2的属性

TiO_2属两性氧化物,在高炉渣中TiO_2显酸性,正常高炉冶炼行程其酸性系数必须大于0.60,其还原规律与SiO_2性质相近,在炉内发生渣-焦,渣-铁反应,生成Ti(CN),弥散在渣中,超过一定数量,引起钛渣变稠。随着渣中TiO_2含量增加,L_s下降,熔化性温度升高。因此对攀枝花钒钛磁铁精矿熔剂性的评价,不应忽略占造渣主成份46％的TiO_2,高钛型炉渣应以CaO,MgO,SiO_2,Al_2O_3,TiO_2元成分来衡量碱度。     

高铁赤泥提取TiO_2试验研究

高铁赤泥中含有一定量的有价TiO_2。本文通过XRD、SEM等手段,结合物化特性,进行提取TiO_2工艺技术初步研究。首先还原磁选出Fe_2O_370%的炼铁原料,重力选矿除去硅渣,使TiO_2富集到20%以上。再以硫酸选择性浸出钛渣,经过酸解制备钛液,晶种分解得到水合TiO_2、烘干煅烧得到颜料级钛白粉;同时对尾渣烧制水泥熟料进行了可行性试验。     

高炉低钛渣冶金性能的研究

阐述了含TiO_2<5％(MgO<4％)的低钛渣的冶金性能,并着重分析了重钢高炉的低钛渣的变稠、粘度、熔化性温度、稳定性,脱硫能力。实践和研究表明,低钛渣是一种新型的具有良好稳定性、较强的脱硫能力的高炉渣。TiO_2有稀释炉渣和降低熔化性温度的作用,可以取代部分MgO;渣中每增加1％TiO_2,MgO可降低1.5～2％。     

Al_2O_3和TiO_2含量对含钛高炉渣黏流特性及矿物组成的影响

以现场高炉渣为基样,应用半球点法和内柱体旋转法测定CaO-SiO_2-Al_2O_3-TiO_2-MgO五元渣系的熔化温度和黏度,研究高铝低钛渣中Al_2O_3和TiO_2含量对炉渣流动性的影响。实验结果表明:随渣中Al_2O_3含量增加,炉渣的熔化性温度和黏度上升;TiO_2含量增加,炉渣的熔化性温度和黏度下降,适当添加TiO_2可避免渣中Al_2O_3含量增加引起的炉渣流动性变差;渣中矿物组成黄长石和玻璃质的数量随TiO_2含量增加而降低。     

冷却方式对钛渣成分及酸解性能的影响

采用干法粒化、水冷和空冷等方法研究了冷却方式对钛渣的成分、物相及酸解性能的影响。结果表明:不同冷却方式处理的钛渣中低价钛氧化物含量均有所降低,粒化渣中Ti_2O_3含量最低。冷却渣中主要物相是TiO_2和(Fe Mg)_xTi_yO_5,但粒化渣中TiO_2主要是金红石型,而水冷渣和空冷渣中TiO_2主要是锐钛型。冷却渣酸解率均低于现场渣,水冷渣与空冷渣酸解率分别为90.61%和92.46%;粒化渣酸解率仅74.72%,较现场渣酸解率相差近20%。     

含钛高炉渣熔化温度及其在还原过程中的变化规律

以攀钢高炉现行生产渣为基准,配制TiO_2-CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO五元合成渣,用试样变形法测定了五元渣系在还原不同时间后的熔化温度,绘制出TiO_2=26.0％,Al_2O_3=14.0％条件下的等熔化温度图。     

TiO_2含量对含钛高炉渣中铁聚合行为的影响

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,给高炉渣利用带来困难,使生铁成本升高等问题,研究了渣中铁的存在形式,TiO_2含量对渣中铁聚合的影响,以及铁聚合机理。研究结果表明:随着TiO_2含量的增加,渣样中的铁珠的聚合效果越来越差,铁珠聚沉的位置由渣样的底面和侧面转移到渣样的顶部和侧面,并且渣样与坩埚的界面产生了金红色高熔点物质Ti(C,N)。随着渣中TiO_2含量的增加,炉渣中的铁含量从0.4%持续升高到1%。     

还原条件下钛渣表面张力的研究

本文描述了用最大气泡法测定钛渣表面张力,TiO_2在炉渣中的表面活性作用不大,渣中TiO_2在22～35％时其表面张力都在0.45N/m以上。高温还原后的钛渣表面张力并不下降,所以认为钛渣的表面张力并不构成高炉冶炼钒钛矿的困难因素。     

含钛高炉渣结晶规律的研究

用差热分析和淬冷法配合岩相分析,研究了SiO_2和TiO_2对CaO-SiO_2-TiO_2-Al_2O_3-MgO五元合成渣系结晶规律的影响,绘制出该渣系在改变SiO_2和TiO_2含量时的两个矿物结晶区域图,并确定了钙钛矿和黑钛石的结晶区域。测定了在中性气氛下,不同条件时,渣中钙钛矿和黑钛石的结晶量。为采用结晶分离法降低含钛高炉渣中的TiO_2含量及其利用提供了必要的理论基础。     

钒钛渣系与碳饱和铁水间V、Ti的分配及转移状况研究

本文在实验室条件下,探讨了钒钛渣系铁浴式熔融还原过程中,碱度、温度、铁浴量以及渣中TiO_2含量,对渣铁间V、Ti分配比的影响。研究结果表明:铁浴的存在使TiO_2的还原更具有选择性,铁浴量对TiC、TiN的生成有很大影响。     

825合金抽锭式快速电渣重熔锭表面质量和Ti烧损的控制

825高温合金325 mm×280 mm电极(/%:〈0.01C,0.21Si,0.40Mn,0.020P,0.003S,22.5Cr,39.1Ni,3.0Mo,2.1Cu,1.17Ti,0.17Al)经气体保护抽锭式快速电渣重熔成160 mm×160mm 1.8t电渣锭。试验研究了CaF_2-CaO-Al_2O_3基础渣加TiO_2,TiO_2-MgO或TiO_2-SiO_2以及熔速(300~500 kg/h)对825合金重熔锭表面质量和Ti烧损的影响。结果表明,渣中含少量SiO_2的CaF_2-CaO-Al_2O_3-TiO_2-SiO_2五元渣系,重熔速率为400 kg/h时,可以明显改善825合金电渣锭的表面质量,同时可以抑制Ti的烧损。     

TiO2在高炉冶炼过程中的行为

该文扼要地阐述了TiO_2在高炉冶炼过程中的行为。TiO_2为两性氧化物,在高炉渣成份范围内,显弱酸性,酸性系数为0.58～0.61。随着TiO_2的提高,炉渣脱硫能力降低,攀钢高炉属高钛渣治炼,(?)只有5～6,同时造成了渣铁温度低、铁损高、炉前工作量大、铁水粘罐等问题。     

焙烧钛渣的反应动力学研究

研究了钠化钛渣加碱焙烧过程的反应动力学、焙烧反应控制步骤,探讨了反应温度、碱渣质量比、钛渣粒度对TiO_2提取率的影响。试验结果表明:在适宜条件下,TiO_2提取率为92%,烧渣TiO_2品位达98.68%;钛渣焙烧优化工艺条件为焙烧温度900℃,碱渣质量比4∶6,钛渣粒度-200目,焙烧时间60min;扩散与化学反应的混合控制作用是影响钛渣焙烧效果的最主要因素,焙烧反应符合收缩未反应核模型,表观活化能为57.39kJ/mol,焙烧动力学方程可描述为1+2(1-x)-3(1-x)~(2/3)=3.532 3exp(-57 390/(RT))·t。     

无氟连铸结晶器保护渣结晶矿相研究

采用岩相矿相显微镜,研究了含钛无氟保护渣结晶矿相的组成。实验结果表明:在本次实验中,渣样的结晶矿相主要是钙钛矿,个别渣样中有巴依石和黄长石析出;w(TiO_2)为6%时,随着碱度的升高,钙钛矿晶体的十字架结构逐渐减小,并开始出现粒状结构;碱度为1时,随着w(TiO_2)的增加,钙钛矿晶体的形状,由粒状结构逐渐变为十字架结构,w(TiO_2)为8%时开始出现十字架结构,w(TiO_2)增加为10%时出现了十字架的串联。     

中性条件下高炉钛渣粘度的研究

本文采用较严格的实验方法,研究测定了中性条件下TiO_2-CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO五元渣系的粘度和熔化性温度,细致考察了各组成因素对炉渣性质的影响。实验结果表明,渣中TiO_2和MgO含量增加、碱度((CaO)/(SiO_2))提高,可使炉渣粘度降低,Al_2O_3含量增加可使粘度略有增加。其中,碱度对钛渣性质的影响起主导作用。