高鈦型高爐渣泡沫化機(jī)理的研究.pdf

1、攀鋼冶煉釩鈦磁鐵礦經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程，雖然遇到了很多難題，但在國(guó)內(nèi)廣大冶金學(xué)者的共同努力下，通過(guò)采用配加部分普通礦取代釩鈦磁鐵礦進(jìn)行高爐冶煉的辦法，降低了渣中TiO2的含量，使得高爐能夠順利生產(chǎn)，且各項(xiàng)指標(biāo)良好，取得了豐碩的成果。但采用配加普通礦的辦法，會(huì)導(dǎo)致生鐵釩含量下降，同時(shí)由于普通礦來(lái)源困難會(huì)導(dǎo)致冶煉成本增加，這并不是一個(gè)長(zhǎng)宜之計(jì)。因此，從釩鈦礦資源的綜合利用和提高經(jīng)濟(jì)效益兩方面考慮，實(shí)行提高釩鈦礦配比高爐冶煉甚至全釩鈦磁鐵

2、礦冶煉勢(shì)在必行。但實(shí)行釩鈦礦配比提高冶煉或者全釩鈦礦冶煉，渣中TiO2含量就會(huì)增加，從而超過(guò)25％達(dá)到30%左右，產(chǎn)生泡沫渣等問題。因此，要實(shí)現(xiàn)提高釩鈦礦配比高爐冶煉或者全釩鈦礦冶煉，就必須解決這個(gè)首要問題。
　　本文在對(duì)關(guān)于高鈦型高爐泡沫渣研究狀況進(jìn)行了較為深入細(xì)致分析的基礎(chǔ)上，在實(shí)驗(yàn)室采用冷態(tài)模擬與高溫實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的辦法，針對(duì)高鈦型高爐泡沫渣進(jìn)行了研究。通過(guò)研究，得出以下結(jié)論：
　　①爐渣的粘度、表面張力以及渣中氣泡的大小

3、均會(huì)影響熔渣的發(fā)泡能力，其中粘度具有雙重性，適當(dāng)提高粘度可促進(jìn)泡沫渣的產(chǎn)生，但過(guò)高的粘度反而會(huì)導(dǎo)致泡沫高度的下降，增大爐渣表面張力和增大渣中氣泡直徑均可降低熔渣漲泡的高度，有利于抑制泡沫渣的產(chǎn)生。影響爐渣泡沫化的幾個(gè)因素中，固體顆粒以及渣中氣泡的大小占主導(dǎo)地位，而粘度以及表面張力的影響次之。
　　②渣中固體顆粒的存在對(duì)熔渣發(fā)泡性能有著及其顯著的影響。熔渣中固體顆粒的生成不僅增大了爐渣粘度，也使得爐渣從一般溶液向懸浮液甚至膠體溶液的

4、轉(zhuǎn)變；渣中固體顆粒含量越高，顆粒粒徑越細(xì)，越有利于泡沫渣的產(chǎn)生。
　　③高鈦型高爐渣中生成的TiC、TiN以及Ti(C,N)彌散分布與渣中，使得爐渣粘度大大增加，增加了氣泡液膜的強(qiáng)度；同時(shí)，這些個(gè)體顆粒的生成降低了爐渣表面張力，增大了鈦渣對(duì)氣泡的吸附而使得氣泡穩(wěn)定于渣中，從而加重了泡沫渣的形成。
　　④TiC與TiN均與爐渣有著良好的潤(rùn)濕性，這種被爐渣良好潤(rùn)濕的固體顆粒會(huì)阻礙液膜排液和變薄，從而有利于氣泡的穩(wěn)定；同時(shí)，由于固

5、體顆粒與熔渣潤(rùn)濕性好，使得渣焦由不潤(rùn)濕向潤(rùn)濕轉(zhuǎn)化，使得CO氣體在渣內(nèi)形核較在渣-焦界面上容易，使得渣中孕育著大量氣泡胚，構(gòu)成了泡沫渣的潛在危險(xiǎn)。
　?、菰蠺iO2含量的增加，會(huì)導(dǎo)致爐渣表面張力的下降，同時(shí)會(huì)促進(jìn)Ti(C,N)的生成，從而也會(huì)促進(jìn)泡沫渣的產(chǎn)生，故要嚴(yán)格控制渣中TiO2的含量。
　?、逘t內(nèi)泡沫渣和爐外泡沫渣氣泡來(lái)源不同，爐內(nèi)泡沫渣的氣泡來(lái)源于渣-鐵及渣-焦間的交互反應(yīng)而產(chǎn)生的，主要是TiO2和FeO被C還原生成