釩渣物化性質(zhì)與相圖研究.pdf

1、轉(zhuǎn)爐提釩工藝中，含釩熔渣的高溫物化性能直接影響了鐵水中釩的氧化提取效率和工藝的順行。其中熔化溫度及粘度等物性是表征提釩渣的成渣性能及流動性能的指標，對釩在渣-鐵間的傳輸行為和渣中釩的富集速度、釩渣品位及渣鐵分離操作等產(chǎn)生較大影響。而釩渣的組成影響到釩在渣中的賦存形式和物相結(jié)構(gòu)，決定了熔渣高溫物性，研究釩渣組成--結(jié)構(gòu)--性能的關系，建立釩渣體系相圖，是提釩工藝技術(shù)的基礎。目前，國內(nèi)外關于轉(zhuǎn)爐釩渣組成與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)問的相互關系的研究鮮有報道

2、，缺乏釩渣相關渣系相圖等的基礎數(shù)據(jù)。本文基于攀鋼轉(zhuǎn)爐提釩工藝，針對轉(zhuǎn)爐提釩渣系的特點，研究轉(zhuǎn)爐釩渣的組成對其物相結(jié)構(gòu)、物化性能的影響，構(gòu)建釩渣體系的基礎相圖，對于優(yōu)化提釩工藝、提高釩渣質(zhì)量具有重要作用。
　　 研究中首次采用xrd量化分析方法結(jié)合高溫淬火實驗，分析釩渣組成與物相結(jié)構(gòu)間的變化規(guī)律；針對釩渣高氧化性特點改進測試器件，測試了釩渣熔化溫度及粘度，初步探討了組成對釩渣物性的影響機理；基于Pelton修正的準化學溶液理論對轉(zhuǎn)

3、爐釩渣基礎渣系FeO-SiO2-V2O3三元系進行了三元截面相圖計算和繪制。主要研究成果如下：
　　 ①釩渣中的主要物相為尖晶石及橄欖石，其中尖晶石是釩的主要賦存形式。渣中FeO/SiO2較低為1.5以下時，體系中尖晶石的含量隨V2O3的增多而不斷升高，F(xiàn)eO/SiO2較高，體系中尖晶石的含量隨V2O3的增多而不斷降低，并都趨于同一值。
　　 ②實驗所研究的含釩渣系的熔化溫度一般在1300℃～1400℃；釩渣的熔化溫度隨

4、渣中V2O3含量的增加而升高，而FeO/SiO2的增大則會降低釩渣的熔化溫度。
　　 ③實驗渣系在1365℃以下的粘度均在3.5pa·s以上；同一FeO/SiO2下，V2O3含量的升高，使釩渣有從長渣向短渣轉(zhuǎn)變的趨勢；FeO/SiO2值增大，體系中復雜絡合離子團解體，減小了絡合離子半徑，降低了體系粘度；V2O3增多，體系中出現(xiàn)更多的不均勻質(zhì)點，增大了體系的粘度。
　　 ④構(gòu)建了1200℃、1300℃、1400℃三個溫度下

5、的FeO-SiO2-V2O3三元系等溫截面相圖。由計算相圖可知，1200℃時體系物質(zhì)以固相為主，僅在FeO/SiO2=2附近遠離V2O3偏向SiO2區(qū)域出現(xiàn)了液相區(qū)；溫度升高至1300℃，液相區(qū)覆蓋面增多，橄欖石均以液相存在，靠近FeO頂角其含量較高的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了部分液相面；至1400℃時，F(xiàn)eO頂角處的液相面積增加，已無固態(tài)FeO。在V2O3摩爾分數(shù)為20～37％，F(xiàn)eO/SiO2在1.2～2.5之間的組成區(qū)域，隨著溫度的升高，液相面