含钛高炉渣高温物理化学研究进展及对高炉冶炼工艺的启

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1、白晨光重庆大学材料科学与工程学院多金属矿绿色提取冶金研究组四川·攀枝花2015-02-03LaboratoryofGreenExtractiveMetallurgyforPolymetallicMinerals引基础研究是推动行业发展的引擎冶金行业工艺装备人员原理原理管理∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙数学数学化学化学物理物理基础研究1LaboratoryofGreenExtractiveMetallurgyforPolymetallicMinerals引基础研究是大学科研的核心任务大学实际期望科科学学技技技技术术术术工工技技支支引引20~30

2、年程程术术撑撑领领企业未来经济效益未来经济效益2LaboratoryofGreenExtractiveMetallurgyforPolymetallicMinerals引宏-介-微观多维度表征是冶金基础研究的发展方向极更“大”宇宙太空微重力端宏观宏观(环境)下行深海极地超高压为基础介观介观更紧密统计热力学研究化分子分子动力学学微观微观(粒子)键量子更“小”原子转物理化学变冶金复杂多元体系下如何“相应”物理化学学科发展？3目录CONTENTPAGE11冶金熔体的宏观性质22冶金熔体的介观研究33冶金熔体的微观研究LaboratoryofG

3、reenExtractiveMetallurgyforPolymetallicMinerals0铁矿利用面临的挑战矿石资源熔渣组元工艺控制研究方法复杂化多元化精细化多样化CaO成分普通铁矿石SiO2粘稠化粘稠化TiTiOTiO22泡沫化泡沫化结构带铁多带铁多？MgO钒钛磁铁矿AlO性能235LaboratoryofGreenExtractiveMetallurgyforPolymetallicMinerals1冶金熔体的宏观性质—密度、表面张力、粘度难还原易泡沫渣铁分离差利用系数低TiO+C=TiO+CO2表面张力减小TiO+3C=Ti

4、C+2CO2表观粘度增大熔体密度降低6LaboratoryofGreenExtractiveMetallurgyforPolymetallicMinerals1冶金熔体的宏观性质—密度、表面张力、粘度炉渣泡沫化行为[1]=K石墨泡沫指数炉渣粘度炉渣密度炉渣表面张力K有不同值，如115,108,570,140.润湿？[1]Y.ZhangandR.J.Fruehan:Metall.Mater.Trans.B,1995,vol.26B,pp.803–12.7LaboratoryofGreenExtractiveMetall

5、urgyforPolymetallicMinerals1冶金熔体的宏观性质—密度、表面张力、粘度测量设备8LaboratoryofGreenExtractiveMetallurgyforPolymetallicMinerals1冶金熔体的宏观性质—密度炉渣密度——TiO含量2422.39640.03797.5810()TiO22()TiO当当TiOTiO22含量为含量为23%23%左右时，炉渣达到最大密度左右时，炉渣达到最大密度..9LaboratoryofGreenExtractiveMetallurgyforPo

6、lymetallicMinerals1冶金熔体的宏观性质—密度炉渣密度——碱度2.53480.3329RR/()()CaOSiO2随着碱度的升高，炉渣密度升高。随着碱度的升高，炉渣密度升高。10LaboratoryofGreenExtractiveMetallurgyforPolymetallicMinerals1冶金熔体的宏观性质—表面张力表面张力—TiO含量2Butler’sEquation测量结果和计算结果的比较TiO2对表面氧化物摩尔分布的影响作为表面活性剂，TiO含量降低炉渣表面张力2TheTheincreas

7、eincreaseofofthethemolemolefractionfractionatatthethesurfacesurfaceforforTiOTiO22TheThedecreasedecreaseofofthethemolemolefractionfractionatatthethesurfacesurfaceforforCaOCaO11LaboratoryofGreenExtractiveMetallurgyforPolymetallicMinerals1冶金熔体的宏观性质—表面张力表面张力—碱度Butler’sEquat

8、ion测量结果和计算结果的比较碱度对表面氧化物摩尔分布的影响随着碱度的升高，表面张力升高。TheThedecreasedecreaseofofthethemolemolefractionfractionfo