含钛高炉熔渣氧化过程性能变化特征

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第60卷第2期有色金属V01．60．No．22008年5月NonferrousMetalsMay2008含钛高炉熔渣氧化过程性能变化特征王明玉，张力2，张林楠2，隋智通2(1．中南大学冶金科学与工程学院，长沙410083；2．东北大学材料与冶金学院，沈阳110004)摘要：研究含钛高炉熔渣动态氧化过程熔渣的性能变化。结果表明，熔渣中的还原态物质在氧化过程中会放出热量引起熔渣温度变化。在氧化过程中，喷吹气体的压力有先降低后升高的过程，其变化规律与温度变化相反。高炉渣中析出的钙

2、钛矿相面积分数，随着氧化的进行而增大。氧化处理后渣的黏度比同温度下未处理渣的黏度小，为钙钛矿的析出和长大提供了有利条件。关键词：冶金技术；高炉渣；氧化；温度变化；黏度；压力变化中图分类号：TF823；TF534．2；文献标识码：A文章编号：1001—0211(2008)02—0059—03含钛高炉渣中Tio2含量高达2O％～22％，然微观结构，并用Quantiment520图像分析仪测定钙而这部分渣中的钛资源至今仍未能经济、合理、大量钛矿相的面积分数(在渣样截面上随机选取15个视利用，不仅造成资源的巨大浪费，而且严重污染

3、环场，测定钙钛矿相的面积分数，取其平均值)。氧化境。为解决这一问题，根据“选择性富集、选择性长结束后将熔渣冷却到室温。大、选择性分离”l1J的技术路线，采取氧化熔渣、氧化性高炉渣黏度的测量采用上旋法，用ZCN一提高氧位的措施来达到富集、长大钙钛矿的目的。1600型高温物性综合测试仪测量熔渣黏度，圆柱形该技术利用了熔渣刚流出时的本身潜热，所以氧化钼测头，悬丝直径为0。12mm。试验过程中采用氩过程必须在熔渣凝固之前完成，加之高温熔渣。冷却气保护。速率较快，而钙钛矿析出、长大过程又必须维持在足2试验结果及讨论够高的温度范围E

4、4J，这就要求由炉内放出的熔渣尽快完成氧化过程。熔渣在氧化过程中可以放出大量2．1温度变化的热，足可以使熔渣温度升高，这为该技术的应用提图1给出了含钛高炉熔渣氧化过程温度与氧化供了很有利的条件l5J。氧化放热对熔渣的物化性时间的变化关系。可以看到，熔渣在氧化过程中温能会产生影响，像熔渣黏度的变化、氧化过程中气体度会出现升高，氧化时间约为240s时，熔渣温度到达最大值。含钛高炉渣为还原性渣，当空气吹入后压力的变化等，这些参数对于认识熔渣氧化过程有可将渣中的还原态物质(C，FeO，TiC，TiN，Ti2O3，着重要的意义。T

5、iO等)氧化，从而放出热量升高熔渣温度。1实验方法所用原料是含Tio2为2O％的高炉渣的下渣，由炉内放出时熔渣温度约1440℃。将约1．3t高炉熔渣注入到设计的渣罐中，将空气通过自制的氧枪鼓入到熔渣中，氧化熔渣，这期间记录空气压力变化并通过一次热电偶测定熔渣温度。在氧化过程中，每隔一定时间取淬火样，用金相显微镜观察渣样的收稿日期：2006一O6一O5基金项目：国家自然科学基金重点资助项目(50234040)；中南大学科研基金资助项目(76112087)图1熔渣氧化过程中温度和压力变化作者简介：王明玉(1976一)，男．山

6、东博兴县人．讲师，博士，主要从Fig．1Temperatureandpressurechangeagainsttime事稀有金属的提取和冶金分离等方面的研究。维普资讯http://www.cqvip.com60有色金属第6O卷2．2气体压力变化黏度，其数值为2．817，中为渣中Ti(c，N)的体积分图1中显示了熔渣氧化过程中气体压力变化的数浓度(0≤中≤1)。由上式可见，Tl～中之间呈指数一组数值。可以看出，在氧化初期气体压力显著升函数关系，随中增大，即Ti(C，N)含量增加，Tl值将高，随着氧化进行气体压力出现先降低后

7、升高的现急剧增大。经过氧化处理后，渣中固熔体Ti(C，N)象。初期压力的急剧变化，是由于氧枪放人到熔渣基本消失，即中的数值显著减小甚至为0，所以相同中压力突然变大引起的。而在氧化过程中供气压力温度下氧化处理后熔渣黏度要比原渣黏度值低。及氧枪位置都没有改变，显然引起气体压力变化的原因在于氧化过程中熔渣性质变化引起的。从曲线的变化可以看出，压力的变化与熔渣温度的变化基本成相反的规律。熔渣温度最高时，气体的压力基本最低。从现场的试验现象也可看出，熔渣温度最高时熔渣的流动性明显的变强，而此时压力变小。因此，从气体压力的变化也可了

8、解渣罐内熔渣氧化的进程，它可为氧化终点的到来提供一定参考。2．3黏度变化图2是高炉渣黏度与温度的关系曲线。从图2图2氧化熔渣黏度与温度的关系可以看出，熔渣的氧化影响其黏度变化，相同温度下Fig·2ViscosityVStemperature氧化渣的黏度要小于原渣(测定的是熔渣的表观黏2．4氧化过程中渣样的微观结构变化