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《含鈦高爐熔渣氧化過程性能變化特征》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、維普資訊http://www.cqvip.com第60卷第2期有色金屬V01.60.No.22008年5月NonferrousMetalsMay2008含鈦高爐熔渣氧化過程性能變化特征王明玉,張力2,張林楠2,隋智通2(1.中南大學冶金科學與工程學院,長沙410083;2.東北大學材料與冶金學院,沈陽110004)摘要:研究含鈦高爐熔渣動態(tài)氧化過程熔渣的性能變化。結果表明,熔渣中的還原態(tài)物質在氧化過程中會放出熱量引起熔渣溫度變化。在氧化過程中,噴吹氣體的壓力有先降低后升高的過程,其變化規(guī)律與溫度變化相反。高爐渣中析出的鈣
2、鈦礦相面積分數(shù),隨著氧化的進行而增大。氧化處理后渣的黏度比同溫度下未處理渣的黏度小,為鈣鈦礦的析出和長大提供了有利條件。關鍵詞:冶金技術;高爐渣;氧化;溫度變化;黏度;壓力變化中圖分類號:TF823;TF534.2;文獻標識碼:A文章編號:1001—0211(2008)02—0059—03含鈦高爐渣中Tio2含量高達2O%~22%,然微觀結構,并用Quantiment520圖像分析儀測定鈣而這部分渣中的鈦資源至今仍未能經濟、合理、大量鈦礦相的面積分數(shù)(在渣樣截面上隨機選取15個視利用,不僅造成資源的巨大浪費,而且嚴重污染
3、環(huán)場,測定鈣鈦礦相的面積分數(shù),取其平均值)。氧化境。為解決這一問題,根據(jù)“選擇性富集、選擇性長結束后將熔渣冷卻到室溫。大、選擇性分離”l1J的技術路線,采取氧化熔渣、氧化性高爐渣黏度的測量采用上旋法,用ZCN一提高氧位的措施來達到富集、長大鈣鈦礦的目的。1600型高溫物性綜合測試儀測量熔渣黏度,圓柱形該技術利用了熔渣剛流出時的本身潛熱,所以氧化鉬測頭,懸絲直徑為0。12mm。試驗過程中采用氬過程必須在熔渣凝固之前完成,加之高溫熔渣。冷卻氣保護。速率較快,而鈣鈦礦析出、長大過程又必須維持在足2試驗結果及討論夠高的溫度范圍E
4、4J,這就要求由爐內放出的熔渣盡快完成氧化過程。熔渣在氧化過程中可以放出大量2.1溫度變化的熱,足可以使熔渣溫度升高,這為該技術的應用提圖1給出了含鈦高爐熔渣氧化過程溫度與氧化供了很有利的條件l5J。氧化放熱對熔渣的物化性時間的變化關系??梢钥吹?,熔渣在氧化過程中溫能會產生影響,像熔渣黏度的變化、氧化過程中氣體度會出現(xiàn)升高,氧化時間約為240s時,熔渣溫度到達最大值。含鈦高爐渣為還原性渣,當空氣吹入后壓力的變化等,這些參數(shù)對于認識熔渣氧化過程有可將渣中的還原態(tài)物質(C,F(xiàn)eO,TiC,TiN,Ti2O3,著重要的意義。T
5、iO等)氧化,從而放出熱量升高熔渣溫度。1實驗方法所用原料是含Tio2為2O%的高爐渣的下渣,由爐內放出時熔渣溫度約1440℃。將約1.3t高爐熔渣注入到設計的渣罐中,將空氣通過自制的氧槍鼓入到熔渣中,氧化熔渣,這期間記錄空氣壓力變化并通過一次熱電偶測定熔渣溫度。在氧化過程中,每隔一定時間取淬火樣,用金相顯微鏡觀察渣樣的收稿日期:2006一O6一O5基金項目:國家自然科學基金重點資助項目(50234040);中南大學科研基金資助項目(76112087)圖1熔渣氧化過程中溫度和壓力變化作者簡介:王明玉(1976一),男.山
6、東博興縣人.講師,博士,主要從Fig.1Temperatureandpressurechangeagainsttime事稀有金屬的提取和冶金分離等方面的研究。維普資訊http://www.cqvip.com60有色金屬第6O卷2.2氣體壓力變化黏度,其數(shù)值為2.817,中為渣中Ti(c,N)的體積分圖1中顯示了熔渣氧化過程中氣體壓力變化的數(shù)濃度(0≤中≤1)。由上式可見,Tl~中之間呈指數(shù)一組數(shù)值??梢钥闯?,在氧化初期氣體壓力顯著升函數(shù)關系,隨中增大,即Ti(C,N)含量增加,Tl值將高,隨著氧化進行氣體壓力出現(xiàn)先降低后
7、升高的現(xiàn)急劇增大。經過氧化處理后,渣中固熔體Ti(C,N)象。初期壓力的急劇變化,是由于氧槍放人到熔渣基本消失,即中的數(shù)值顯著減小甚至為0,所以相同中壓力突然變大引起的。而在氧化過程中供氣壓力溫度下氧化處理后熔渣黏度要比原渣黏度值低。及氧槍位置都沒有改變,顯然引起氣體壓力變化的原因在于氧化過程中熔渣性質變化引起的。從曲線的變化可以看出,壓力的變化與熔渣溫度的變化基本成相反的規(guī)律。熔渣溫度最高時,氣體的壓力基本最低。從現(xiàn)場的試驗現(xiàn)象也可看出,熔渣溫度最高時熔渣的流動性明顯的變強,而此時壓力變小。因此,從氣體壓力的變化也可了
8、解渣罐內熔渣氧化的進程,它可為氧化終點的到來提供一定參考。2.3黏度變化圖2是高爐渣黏度與溫度的關系曲線。從圖2圖2氧化熔渣黏度與溫度的關系可以看出,熔渣的氧化影響其黏度變化,相同溫度下Fig·2ViscosityVStemperature氧化渣的黏度要小于原渣(測定的是熔渣的表觀黏2.4氧化過程中渣樣的微觀結構變化