高鈦型高爐渣泡沫化機理的研究.pdf

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

2、礦冶煉勢在必行。但實行釩鈦礦配比提高冶煉或者全釩鈦礦冶煉，渣中TiO2含量就會增加，從而超過25％達到30%左右，產(chǎn)生泡沫渣等問題。因此，要實現(xiàn)提高釩鈦礦配比高爐冶煉或者全釩鈦礦冶煉，就必須解決這個首要問題。
　　本文在對關(guān)于高鈦型高爐泡沫渣研究狀況進行了較為深入細致分析的基礎(chǔ)上，在實驗室采用冷態(tài)模擬與高溫實驗相結(jié)合的辦法，針對高鈦型高爐泡沫渣進行了研究。通過研究，得出以下結(jié)論：
　?、贍t渣的粘度、表面張力以及渣中氣泡的大小

3、均會影響熔渣的發(fā)泡能力，其中粘度具有雙重性，適當提高粘度可促進泡沫渣的產(chǎn)生，但過高的粘度反而會導(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。
　?、谠泄腆w顆粒的存在對熔渣發(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，越有利于泡沫渣的產(chǎn)生。
　?、鄹哜佇透郀t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度；同時，這些個體顆粒的生成降低了爐渣表面張力，增大了鈦渣對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。
　?、躎iC與TiN均與爐渣有著良好的潤濕性，這種被爐渣良好潤濕的固體顆粒會阻礙液膜排液和變薄，從而有利于氣泡的穩(wěn)定；同時，由于固

5、體顆粒與熔渣潤濕性好，使得渣焦由不潤濕向潤濕轉(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。
　?、菰蠺iO2含量的增加，會導(dǎo)致爐渣表面張力的下降，同時會促進Ti(C,N)的生成，從而也會促進泡沫渣的產(chǎn)生，故要嚴格控制渣中TiO2的含量。
　?、逘t內(nèi)泡沫渣和爐外泡沫渣氣泡來源不同，爐內(nèi)泡沫渣的氣泡來源于渣-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