含铬型钒钛铁水转炉提钒的应用基础研究
发布时间：2020-12-09 22:09
钒是重要的战略物资,广泛应用于钢铁工业、化学工业、航空航天工业等领域。钒在自然界中主要与钛、铁赋存于钒钛磁铁矿中,目前我国提钒工艺主要通过高炉—转炉—钒化流程实现钒的提取。然而,随着高品位钒资源的逐渐减少,低品位高铬型钒资源得到广泛关注,但受技术水平制约一直未能得到广泛应用。本研究结合钒钛铁水转炉提钒的研究现状,在开展了含铬型钒渣基础渣系相图构建、含铬型转炉初钒渣熔化特性和熔体结构特性等研究的基础上,结合某厂70 t转炉提钒生产工艺,建立了铁水中元素氧化的动力学模型,调查了铬等元素的氧化行为,为优化转炉提钒生产工艺提供理论依据。同时,本文还结合现有提钒转炉用耐火材料应用现状与存在问题,在研究提钒转炉用镁碳砖损毁机理的基础上,开发了一种提钒用新型耐火材料。通过以上研究,得出如下主要结论:在修正现有SiO2-V2O3和FeO-V2O3平衡相图基础上,构建了 FeO-SiO2-V2O3三元体系相图,并研究了 Cr
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３．３?Ｆｅ０－Ｓｉ０２的优化相图??Ｆｉｇ．?３．３?Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ?ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＦｅＯ－Ｓｉ０２?ｓｙｓｔｅｍ??
ａｎｄ?Ｔｌ?ｉｓ?ｔｈｅ?ｍｅｌｔｉｎｇ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）??为验证模型的准确性，结合公式３．２１与表３．１和３．２，计算了?ＦｅＯＶ２０３体系的相图，??其结果如图３．５。从图中还可以看出，此体系的包晶和共晶反应分别发生在Ｖ２０３含量为??５０?ｍｏｌ％的１７１２?°Ｃ和Ｖ２０３含量为５．０?ｍｏｌ％的１３５３?°Ｃ。同时，实验数据和优化相图具??有较好的吻合性
图３．５?ＦｅＯ－Ｖ２０；的优化相图??Ｆｉｇ．?３．５?Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ?ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｆｅ〇－Ｓｉ〇２?ｓｙｓｔｅｍ??同时，将优化相图３．５与现有的Ｆｅ０－Ｖ２０３体系相图２．７（ａ）｜６Ｇ１对比可知，优化相图与??相图２．７（ａ）的相界线基本吻合，但由于相图２．７（ａ）只是用虚线粗略地给出了?１２００？１８００?°Ｃ??的相界线和各相区的物相组成，但并未进行实验确认，因此，优化相图３．５相对于相图??２．７（ａ）有了进一步完善。而对于张生芹［４７］根据修正的准化学溶液模型得出的图２．７（ｂ），虽??然在１７００?°Ｃ以下有一定的参考价值，但在１７００?°Ｃ以上有明显的错误，即在Ｆｅ０－Ｓｉ０２??二元体系中当温度高于１７１０?°Ｃ以上时，ＦｅＶ２０４发生分解反应，物相中己经没有ＦｅＶ２０４??相的存在，但张生芹的优化相图在高于１７１０?°Ｃ却产生了?“液相＋ＦｅＶ２０４”相区，其结??果与实际明显不相符。同时，ｚｅｎｇｌ（ｌｌ］的优化相图与图２．７（ａ）相图基本一致如图２．７（ｃ），?ｚｅｎｇ??用差热分析确认了共晶点温度为１３６０?°Ｃ左右
【参考文献】：
期刊论文
[1]Experimental Study and Thermodynamic Optimization of the FeO-V2O3 System[J]. Li ZENG,Yu WANG,Li-kai FAN,Bing XIE. Journal of Iron and Steel Research(International). 2014(10)
[2]CaO-FeO-SiO2-Cr2O3-MoO3不锈钢渣系活度计算及其应用[J]. 马登,郭培民,庞建明,赵沛. 钢铁研究学报. 2014(04)
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[7]Effects of Oxides Contents in Vanadium Slag on Corrosion Mechanism of MgO-C Bricks[J]. WANG Guang-en, WANG Yu, XIE Bing, LI Xin-sheng, GUO Xu, LI Xiao-jun (Chongqing Key Laboratory of Metallurgy Engineering, College of Materials Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2012(10)
[8]CaO-SiO2-Al2O3-V2O3四元系活度模型[J]. 周勇. 钢铁研究. 2012(04)
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[10]钒钛磁铁矿提钒工艺发展历程及趋势[J]. 付自碧. 中国有色冶金. 2011(06)
博士论文
[1]高铬型钒钛磁铁矿高炉冶炼关键技术研究[D]. 张勇.东北大学 2014
[2]钒渣体系物化性能及相平衡的研究[D]. 张生芹.重庆大学 2012
硕士论文
[1]钒渣物化性质与相图研究[D]. 曾晓兰.重庆大学 2012
[2]转炉提钒过程中碳、钒氧化的热力学和宏观动力学研究[D]. 甄小鹏.重庆大学 2012
[3]转炉提钒静态控制模型建立与优化的研究[D]. 赵重阳.重庆大学 2012
[4]FeO-SiO2-V2O3渣系熔融结构和性质的多尺度分析[D]. 张燮.重庆大学 2012
[5]钒渣对镁碳砖的侵蚀机理研究[D]. 王广恩.重庆大学 2011
[6]FeO-SiO2-V2O3渣系相图的基础研究[D]. 曹海莲.重庆大学 2010
[7]FeO－V2O5，SiO2－V2O5二元相图的研究[D]. 管挺.重庆大学 2010
[8]转炉提钒智能控制模型的研究与应用[D]. 梅彬.重庆大学 2002
本文编号：2907556
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３．３?Ｆｅ０－Ｓｉ０２的优化相图??Ｆｉｇ．?３．３?Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ?ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＦｅＯ－Ｓｉ０２?ｓｙｓｔｅｍ??
ａｎｄ?Ｔｌ?ｉｓ?ｔｈｅ?ｍｅｌｔｉｎｇ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）??为验证模型的准确性，结合公式３．２１与表３．１和３．２，计算了?ＦｅＯＶ２０３体系的相图，??其结果如图３．５。从图中还可以看出，此体系的包晶和共晶反应分别发生在Ｖ２０３含量为??５０?ｍｏｌ％的１７１２?°Ｃ和Ｖ２０３含量为５．０?ｍｏｌ％的１３５３?°Ｃ。同时，实验数据和优化相图具??有较好的吻合性
图３．５?ＦｅＯ－Ｖ２０；的优化相图??Ｆｉｇ．?３．５?Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ?ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｆｅ〇－Ｓｉ〇２?ｓｙｓｔｅｍ??同时，将优化相图３．５与现有的Ｆｅ０－Ｖ２０３体系相图２．７（ａ）｜６Ｇ１对比可知，优化相图与??相图２．７（ａ）的相界线基本吻合，但由于相图２．７（ａ）只是用虚线粗略地给出了?１２００？１８００?°Ｃ??的相界线和各相区的物相组成，但并未进行实验确认，因此，优化相图３．５相对于相图??２．７（ａ）有了进一步完善。而对于张生芹［４７］根据修正的准化学溶液模型得出的图２．７（ｂ），虽??然在１７００?°Ｃ以下有一定的参考价值，但在１７００?°Ｃ以上有明显的错误，即在Ｆｅ０－Ｓｉ０２??二元体系中当温度高于１７１０?°Ｃ以上时，ＦｅＶ２０４发生分解反应，物相中己经没有ＦｅＶ２０４??相的存在，但张生芹的优化相图在高于１７１０?°Ｃ却产生了?“液相＋ＦｅＶ２０４”相区，其结??果与实际明显不相符。同时，ｚｅｎｇｌ（ｌｌ］的优化相图与图２．７（ａ）相图基本一致如图２．７（ｃ），?ｚｅｎｇ??用差热分析确认了共晶点温度为１３６０?°Ｃ左右
【参考文献】：
期刊论文
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[4]Effects of Transition Metal Oxides on Thermal Conductivity of Mould Fluxes[J]. QIU Xin,XIE Bing,QING Xue-mei,DIAO Jiang,HUANG Qing-yun,WANG Shui-bo. Journal of Iron and Steel Research(International). 2013(11)
[5]Effect of FeO on the formation of spinel phases and chromium distribution in the CaO-SiO2-MgO-Al2O3-Cr2O3 system[J]. Jian-li Li,An-jun Xu,Dong-feng He,Qi-xing Yang,Nai-yuan Tian. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2013(03)
[6]Reaction of FeO-V2O5 System at High Temperature[J]. ZHANG Sheng-qin1,2,XIE Bing1,WANG Yu1,GUAN Ting1,CAO Hai-lian1,ZENG Xiao-lan1(1.College of Materials Science and Engineering,Chongqing University,Chongqing 400044,China;2.School of Metallurgy and Materials Engineering,Chongqing University of Science and Technology,Chongqing 401331,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2012(11)
[7]Effects of Oxides Contents in Vanadium Slag on Corrosion Mechanism of MgO-C Bricks[J]. WANG Guang-en, WANG Yu, XIE Bing, LI Xin-sheng, GUO Xu, LI Xiao-jun (Chongqing Key Laboratory of Metallurgy Engineering, College of Materials Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2012(10)
[8]CaO-SiO2-Al2O3-V2O3四元系活度模型[J]. 周勇. 钢铁研究. 2012(04)
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[10]钒钛磁铁矿提钒工艺发展历程及趋势[J]. 付自碧. 中国有色冶金. 2011(06)
博士论文
[1]高铬型钒钛磁铁矿高炉冶炼关键技术研究[D]. 张勇.东北大学 2014
[2]钒渣体系物化性能及相平衡的研究[D]. 张生芹.重庆大学 2012
硕士论文
[1]钒渣物化性质与相图研究[D]. 曾晓兰.重庆大学 2012
[2]转炉提钒过程中碳、钒氧化的热力学和宏观动力学研究[D]. 甄小鹏.重庆大学 2012
[3]转炉提钒静态控制模型建立与优化的研究[D]. 赵重阳.重庆大学 2012
[4]FeO-SiO2-V2O3渣系熔融结构和性质的多尺度分析[D]. 张燮.重庆大学 2012
[5]钒渣对镁碳砖的侵蚀机理研究[D]. 王广恩.重庆大学 2011
[6]FeO-SiO2-V2O3渣系相图的基础研究[D]. 曹海莲.重庆大学 2010
[7]FeO－V2O5，SiO2－V2O5二元相图的研究[D]. 管挺.重庆大学 2010
[8]转炉提钒智能控制模型的研究与应用[D]. 梅彬.重庆大学 2002
本文编号：2907556
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