含鈦爐渣中TiO-,2-作用濃度及爐渣粘度研究.pdf

1、我國(guó)四川攀西地區(qū)釩鈦磁鐵礦TiO2含量較高，TiO2對(duì)高爐冶煉過(guò)程具有重要的影響，主要是還原條件下，會(huì)有一系列鈦的低價(jià)氧化物和TiC(熔點(diǎn)3140℃)、TiN(熔點(diǎn)2930℃)以及Ti(C、N)等高熔點(diǎn)物質(zhì)生成，對(duì)爐渣的物理化學(xué)性質(zhì)有很大改變。含鈦高爐渣的特殊性與TiO2的熱力學(xué)性質(zhì)—活度密切相關(guān)，因此有必要研究含鈦高爐渣中TiO2的活度，建立其計(jì)算模型并將計(jì)算值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比討論，為深入研究含鈦爐渣的各種物理化學(xué)性質(zhì)提供重要支持。

2、 本文通過(guò)對(duì)以往研究活度的熱力學(xué)模型的總結(jié)，歸納了目前較常用的一些熱力學(xué)模型的特點(diǎn)及其適用范圍。不同的熱力學(xué)計(jì)算模型，活度有不同的計(jì)算方法，但對(duì)含TiO2渣系的熱力學(xué)計(jì)算模型方面的報(bào)道并不多，尤其是含TiO2的多元渣系，針對(duì)此問(wèn)題，依據(jù)共存理論有aMeO=NMeO=NMe2++NO2-，作用濃度N即服從質(zhì)量作用定律的濃度和能較廣泛地應(yīng)用于多元渣系的特點(diǎn)，嘗試建立含TiO2渣系的作用濃度計(jì)算模型有較大的理論和實(shí)際意義。 本文

3、以FeO-MnO-TiO2三元系、CaO-SiO2-TiO2三元系、CaO-Al2O3-SiO2-TiO2四元系及CaO-MgO-SiO2-Al2O3-TiO2五元系為研究對(duì)象，根據(jù)共存理論，確定渣系的結(jié)構(gòu)單元，分別建立了各個(gè)渣系中組元作用濃度的計(jì)算模型。借助Matlab5.3程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編制相應(yīng)的計(jì)算程序，求解非線性方程組，并得到計(jì)算結(jié)果。本文所做的主要研究和結(jié)果如下： (1)對(duì)于FeO-MnO-TiO2三元系，根據(jù)共存理論，

4、首先確定了可能的結(jié)構(gòu)單元，并計(jì)算組元的作用濃度，再根據(jù)計(jì)算結(jié)果，利用VisualBasic6.0語(yǔ)言編制了具有可視化界面的應(yīng)用程序，同時(shí)繪制了溫度為1748.15K及1773.15K時(shí)，TiO2的等作用濃度曲線。 (2)對(duì)于CaO-SiO2-TiO2三元系，分別建立了作用濃度計(jì)算模型和粘度計(jì)算模型，并利用VisualBasic6.0語(yǔ)言編制了具有可視化界面的應(yīng)用程序，分別繪制了溫度為1773.15K及1673.15K時(shí)，TiO2

5、的等作用濃度曲線及渣系粘度曲線。(3)對(duì)于CaO-Al2O3-SiO2-TiO2四元系，建立了作用濃度計(jì)算模型和粘度計(jì)算模型，并繪制了溫度為1673.15K時(shí)，TiO2的作用濃度隨成分變化的曲線，隨著渣中TiO2含量的增加，其作用濃度增加。 (4)對(duì)于CaO-MgO-SiO2-Al2O3-TiO2五元渣系，建立了渣系的作用濃度計(jì)算模型。根據(jù)熔渣中TiO2作用濃度隨組成的變化曲線，其作用濃度的理論計(jì)算結(jié)果aTiO2=0.02左右與