黄世弘
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雷霆
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韩丰霞
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周林
稀有金属材料与工程
助化学平衡计算法,对冶炼过程中钛、碳及伴生元素的分配行为进行了研究,并用生产结果加以验证,计算结果与实验结果较吻合.结果表明:钛铁矿中TiO2和FeO含量的增加,增加了作为微量元素和用于还原FeO和TiO2的C量,提高了钛渣中总的TiO2和Ti2O3的量,同时降低了用于还原Fe2O3的C量,降低了钛渣中FeO的含量.当钛渣中Fe2O3含量由12％增加到20％时,作为微量元素C和用于还原Fe2O3的C量分别降低了0.006 mol和0.348 mol,钛渣中总的TiO2和Ti2O3的量分别降低了8.34％和2.37％,而用于还原Fe2O3的C量增加了约0.36 mol,FeO的质量分数增加了8.94％.其他成分对钛渣中总的TiO2量的影响程度由大到小排序为:SiO2＞ MgO＞Al2O3＞ CaO.对钛渣还原冶炼过程中元素分配行为的研究,可实现对工艺的更好控制、提高钛渣品位.
关键词:
元素分配
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钛渣
,
还原冶炼过程
黄世弘
,
雷霆
,
韩丰霞
,
周林
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.02.017
借助多相、多成分体系中化学平衡计算法,对冶炼过程中钛、碳及伴生元素的分配行为进行了研究,并用生产结果加以验证,计算结果与实验结果较吻合.分析了配碳比(AIR)对Ti,C,Ca,Mg,Si,Al等元素分配的影响.结果表明:AIR对钛渣和铁水中元素的分配行为有重要的影响.随AIR的增加,钛渣中TiO2,MgO,CaO,Al2O3,SiO2的质量分数呈增加趋势,而FeO的质量分数呈降低趋势;金属中各元素的含量增加,表现为金属元素摩尔分数逐渐增加;参与还原TiO2和FeO的C量和固溶成为微量元素的C量增加,而AIR对参与还原Fe2O3的C量影响较小.富集在钛渣中的杂质有SiO2,MnO,V2O5.当AIR由120增加到134 kg·t-1时,钛渣中TiO2的质量分数由83.8％增加到91.77％,FeO的质量分数由14.7％降低到6.25％;铁水中铁的含量由6.25 kmol增加到7.08 kmol,碳的含量由0.97 kmol增加到1.09 kmol;参与还原TiO2和FeO的C量增加了约13％.可调整AIR来实现熔体中氧化物的选择还原.对钛渣还原冶炼过程中元素分配行为的研究,可实现对工艺的更好控制、提高钛渣品位.
关键词:
元素分配
,
钛渣
,
还原冶炼过程
,
钛铁矿
韩丰霞
,
雷霆
,
周林
,
黄世弘
,
吕改改
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.02.023
工业生产中,为生产出合格的钛渣必须加入适量的碳作为还原剂,将高价氧化物还原为低价氧化物.云南某公司30 MVA大型密闭直漉电弧炉(DC炉)生产运行过程中,通过控制无烟煤用量与钛精矿用量之比——配碳比(ratio of anthracite to ilmenite,简称AIR),使生产在输入能量一定、钛精矿成分稳定的条件下力求获得良好的产品品质.生产通过中空石墨电极将钛精矿和无烟煤加入DC炉内,熔炼温度控制为1973 ～2023 K；熔炼输入功率为15 MVA;入炉钛精矿粒度为0.1～0.33 mm;入炉无烟煤粒径为5～25mm的比例大于85％.理论上熔炼还原1t钛精矿,将会产出526 kg渣和368 kg金属铁,O/I比率约为89.4％,理论配碳比约为7.895％.通过生产物料衡算得出,一定熔炼周期内的AIR平均值为12.228％,O/I比率平均值为81.317％.在配碳量不足的情况下,钛精矿中的FeO易于离解出氧并与碳结合,使FeO还原反应优先于TiO2等氧化物,碳最大可能的消耗在FeO的还原上；配碳量越高,则碳将用于还原难还原的氧化物(如MgO,CaO),MnO等)上,使FeO的还原受到抑制.配碳比还会影响DC电炉熔渣流动性和挂渣层.试生产熔炼周期内,通过调整AIR,实现了钛渣中TiO2品质的提高,其含量可从82％提高到89％以上.
关键词:
直流电弧炉
,
钛铁矿
,
钛渣
,
碳还原
,
配碳比
