高鈦渣導(dǎo)電特性及其熔體結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、近年來，在國防及化工等領(lǐng)域快速發(fā)展的刺激下，鈦產(chǎn)品以其優(yōu)良的綜合性能備受關(guān)注。隨著世界范圍內(nèi)天然金紅石日趨減少，儲量相對豐富的鈦鐵礦逐漸成為生產(chǎn)鈦白及海綿鈦等產(chǎn)品最主要的原料。由鈦鐵礦為原料制備富鈦料的方法中，經(jīng)電爐“碳熱還原-高溫熔分”工藝獲得的高鈦渣是富鈦料中最主要的一種形式，因此可以說電爐高鈦渣是當(dāng)前含鈦材料制備的重要中間產(chǎn)物。盡管我國在過去二十多年中通過引進(jìn)國外電爐冶煉鈦渣先進(jìn)技術(shù)，并在不懈地摸索與實踐中逐漸掌握了其中若干關(guān)鍵技

2、術(shù)，但由于生產(chǎn)工藝相對落后，目前高鈦渣產(chǎn)能還不能滿足發(fā)展需求，需進(jìn)一步提高我國的電爐鈦渣冶煉水平。高鈦渣高溫性質(zhì)是影響電爐冶煉操作、爐況順行和能耗等指標(biāo)的重要因素，因此對其高溫性質(zhì)的掌握，對于電爐冶煉過程中的精細(xì)化操作至關(guān)重要?？紤]到高鈦渣導(dǎo)電性影響冶煉過程中開弧操作、供熱效率及熔池?zé)崃糠植?，進(jìn)而影響綜合能耗，本論文采用交流阻抗譜法，系統(tǒng)測試了高鈦渣導(dǎo)電性隨體系中各成分和溫度的變化規(guī)律。研究表明，隨溫度變化，高鈦渣電導(dǎo)率在60到170

3、S/cm之間。含鈦高爐渣在高溫下電導(dǎo)率在0.4 S/cm左右，而不含Ti3+的鈦渣（如含60％TiO2的MnO-TiO2爐渣）電導(dǎo)率在10 S/cm附近，這表明高鈦渣的高電導(dǎo)率與Ti3+，即存在于Ti3+與Ti4+間的電子導(dǎo)電有關(guān)；FeO、CaO、SiO2、MgO氧化物的加入降低了爐渣中Ti3+含量的降低，從而降低了鈦渣電導(dǎo)率；TiO2和Ti2O3含量的增加提高Ti3+含量，從而提高高鈦渣電導(dǎo)率。
　　物相檢測分析和計算均表明高鈦

4、渣凝固后的主要物相為(Fe, Mg)xTiyO5和金紅石TiO2。分子動力學(xué)結(jié)構(gòu)計算結(jié)果顯示各原子間鍵長由短到長為Si-O