含鉻高鈦高爐渣流動(dòng)性質(zhì)及物相轉(zhuǎn)變規(guī)律研究.pdf

1、我國(guó)攀西地區(qū)擁有近百億噸的釩鈦磁鐵礦資源,經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展,已經(jīng)形成了釩鈦磁鐵礦選礦-高爐冶煉-轉(zhuǎn)爐提釩-轉(zhuǎn)爐煉鋼-連鑄生產(chǎn)為核心的鋼鐵和釩產(chǎn)品工藝流程。然而到目前為止,攀西四大礦區(qū)中儲(chǔ)量最大的紅格礦區(qū)的資源利用卻相對(duì)滯后,其主要問(wèn)題是紅格礦中除含有鐵、釩和鈦以外,還含有0.49％~0.82％的Cr2O3。Cr2O3作為一種高熔點(diǎn)氧化物,影響著高爐還原和造渣工藝,鐵水中含鉻更對(duì)后續(xù)的轉(zhuǎn)爐提釩工藝有重要的影響。目前,有關(guān)高鉻型釩鈦磁鐵礦

2、在高爐冶煉流程中的影響行為研究相對(duì)較少,因此,展開(kāi)高鉻型釩鈦磁鐵礦高爐流程利用的研究對(duì)今后大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用紅格礦資源具有重要意義。
　　本文首先對(duì)高鉻型釩鈦鐵精礦的燒結(jié)性能進(jìn)行了基礎(chǔ)研究。高鉻型釩鈦鐵精礦除含有0.95％的Cr2O3之外,其他主要化學(xué)成分與釩鈦鐵精礦相差不大,物相組成相近。根據(jù)攀鋼現(xiàn)場(chǎng)燒結(jié)生產(chǎn)情況,在相同配料條件下,對(duì)高鉻型釩鈦鐵精礦和普通釩鈦磁鐵礦的基本燒結(jié)性能進(jìn)行了對(duì)比。隨堿度升高,釩鈦鐵精礦燒結(jié)礦和高鉻型釩鈦

3、鐵精礦燒結(jié)礦的燒成率、成品率、落下強(qiáng)度和抗磨指數(shù)都逐漸下降,垂直燒結(jié)速度、利用系數(shù)和轉(zhuǎn)鼓指數(shù)隨堿度的升高逐漸增大。用熱力學(xué)軟件FactSage,分別計(jì)算了Cr2O3添加、堿度改變對(duì)六元渣系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-TiO2-Cr2O3結(jié)晶物相演變規(guī)律。結(jié)果表明,Cr2O3在含鈦高爐渣中的溶解的量不到1％。加入 Cr2O3后,在1600℃就有高熔點(diǎn)物質(zhì)鉻鎂鋁尖晶石相(MgCr2O4、MgCrAlO4)產(chǎn)生,隨Cr2O3量的增加

4、,結(jié)晶析出的鉻鎂鋁尖晶石相和鈣鈦礦相(CaTiO3)增多,鈣鈦礦相開(kāi)始結(jié)晶析出的溫度升高。堿度增大,鉻鎂鋁尖晶石相和鈣鈦礦相增多,鈣鈦礦相開(kāi)始結(jié)晶析出的溫度急劇升高,當(dāng)堿度從0.9增加到1.3,鈣鈦礦相結(jié)晶析出的溫度從1381℃升高到1473℃。研究了Cr2O3和堿度對(duì)五元含鈦高爐渣系的粘流特性的影響。結(jié)果表明,爐渣的粘度隨Cr2O3含量的增加而劇烈增大,急冷渣樣的XRD圖譜分析驗(yàn)證了高溫時(shí)會(huì)產(chǎn)生鉻鎂鋁尖晶石,使?fàn)t渣粘度增大,這也與理論

5、計(jì)算相符。爐渣的熔化性溫度隨Cr2O3含量的增加又逐漸增大的趨勢(shì)。爐渣的粘度隨堿度的增大先降低再升高,當(dāng)堿度增大到1.2和1.3時(shí),溫度分別降到1425℃和1475℃時(shí),爐渣的粘度急劇增大,因?yàn)閴A度升高,鈣鈦礦的結(jié)晶析出的溫度升高,使?fàn)t渣的粘度在高溫時(shí)急劇增大。通過(guò)紅外光譜對(duì)爐渣結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,隨Cr2O3含量的增加爐渣的聚合度變化趨勢(shì)不明顯,但當(dāng)二元堿度增大,熔渣的聚合度降低,結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)單,但由于有高熔點(diǎn)物質(zhì)鈣鈦礦析出,使得爐渣粘度急