钒钛磁铁矿高炉冶炼过程中泡沫化现象研究

发布时间：2020-12-22 15:03

　　作为我国三大铁矿石生产基地之一的攀西地区,蕴藏着占全国钒钛磁铁矿储量的95%以上资源。由于该矿石自身的复杂性,攀枝花钢铁公司采用高炉—转炉流程对其利用经历了一个漫长而曲折的过程,最终通过配加约35%左右的普通矿代替全钒钛磁铁矿进行高炉冶炼,降低渣中Ti O2的含量,使得高炉能够顺利生产,且各项指标良好。但配加普通矿,会导致铁水钒含量下降;普通铁矿石来源困难会增加冶炼成本,这对资源的高效综合利用和目前形势下的提升企业的竞争力而言并不是长宜之计。为此,在保持现有高炉冶炼指标前提下,继续提高钒钛磁铁矿配比,甚至重新达到全钒钛磁铁矿冶炼具有重要意义。然而,实行钒钛矿高配比冶炼或者全钒钛矿冶炼,会导致渣中Ti O2含量增加,超过25%甚至达到30%左右,会导致严重的炉内泡沫化问题。为了解决这一问题,本文在对大量前人研究进行了分析后,采用冷态实验模拟与高温实验相结合的办法,对高炉冶炼钒钛磁铁矿过程中泡沫化问题进行了研究。研究结果如下:①外通气源条件下,粘度对泡沫化的影响并非单调变化的,粘度较小时对泡沫化现象起促进作用,较大时可抑制泡沫化现象;固体颗粒含量对泡沫化的影响呈现如下规律,泡沫高度随固体颗... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 攀西地区钒钛磁铁矿资源概况
        1.1.1 攀西地区钒钛磁铁矿资源特点
        1.1.2 攀西地区钒钛磁铁矿资源开发利用过程
        1.1.3 攀西地区钒钛磁铁矿资源综合利用面临的问题
        1.1.4 攀西地区钒钛磁铁矿冶炼过程中泡沫化问题
    1.2 炉渣泡沫化的研究现状
        1.2.1 低温体系泡沫化研究现状
        1.2.2 高温体系泡沫化的研究现状
    1.3 本研究的学术和实际意义
    1.4 研究目的和内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
2 泡沫化现象基础理论概述
    2.1 泡沫化定义
    2.2 泡沫形成机理和分类
        2.2.1 泡沫的形成机理
        2.2.2 冶金泡沫渣的分类
    2.3 炉渣泡沫化的影响因素
        2.3.1 炉渣物理特性对泡沫化程度的影响
        2.3.2 炉渣化学成分对泡沫化程度的影响
        2.3.3 冶金工艺中冶炼条件对泡沫化程度的影响
    2.4 炉渣泡沫化的量化指标
3 外通气源条件下低温溶液体系泡沫化实验研究
    3.1 实验原料及设备
    3.2 实验方法和步骤
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 气体表观速率对泡沫化的影响
        3.3.2 粘度对泡沫化的影响
        3.3.3 固体颗粒含量对泡沫化的影响
    3.4 本章小结
4 内生气源条件下低温溶液体系泡沫化实验研究
    4.1 实验方案
    4.2 实验原料和装置
    4.3 粘度对泡沫化的影响
    4.4 颗粒含量对泡沫化的影响
        4.4.1 PPS颗粒含量对泡沫化的影响
        4.4.2 蜡粉颗粒含量对泡沫化的影响
        4.4.3 两种颗粒含量对泡沫化影响的比较
    4.5 颗粒粒径对泡沫化的影响
        4.5.1 PPS颗粒粒径对泡沫化的影响
        4.5.2 蜡粉颗粒粒径对泡沫化的影响
        4.5.3 两种颗粒粒径对泡沫化影响的比较
    4.6 气体量对泡沫化的影响
    4.7 本章小结
5 高钛型高炉渣泡沫化问题的讨论和分析
    5.1 低温溶液体系概述
    5.2 低温溶液体系与高温实验体系相似性关系
    5.3 低温实验规律与高温泡沫化实验
6 高钛型高炉渣高温条件下泡沫化实验研究
    6.1 实验方案
    6.2 实验装置和方法
        6.2.1 泡沫高度测量装置
        6.2.2 实验方法
    6.3 实验结果与分析
    6.4 本章小结
7 结论
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在硕士学位期间发表的论文与专利目录
    B. 作者在硕士学位期间参与的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]酸性含钛炉渣泡沫化问题的研究[J]. 齐建玲.  钢铁研究. 2014(01)
[2]含TiO2三元渣系粘度计算模型[J]. 贾娟鱼,白晨光,邱贵宝,陈登福,范志刚.  重庆大学学报(自然科学版). 2002(12)
[3]合成高炉渣中TiO2还原的发泡特性参数[J]. 吴铿,赵勇,潜伟,牛强,左兵,张二华.  中国有色金属学报. 2002(04)
[4]攀钢高炉炼铁生产的回顾与展望[J]. 孙希文.  炼铁. 2000(S2)
[5]冶金渣发泡性能及添加剂对其影响的研究[J]. 吴铿,潜伟,储少军,牛强.  钢铁. 1999(09)
[6]对高炉冶炼钒钛磁铁矿问题的新认识[J]. 刁日升.  钢铁. 1999(06)
[7]冶金渣非牛顿流变特性对其泡沫化的影响[J]. 吴铿,储少军,潜伟.  化工冶金. 1999(02)
[8]泡沫化指数在冶金熔体中适用性的探讨[J]. 储少军,牛强,吴铿,杨天钧.  化工冶金. 1998(02)
[9]碳氮化钛粒度与熔渣粘度关系的研究[J]. 白晨光,裴鹤年,赵诗金,周培土.  钢铁钒钛. 1995(03)
[10]高钛型高炉渣表面粘度的研究[J]. 白晨光,文光远,朱琼华,周培土,裴鹤年,杨晓源.  重庆大学学报(自然科学版). 1995(03)

硕士论文
[1]高钛型高炉渣泡沫化机理的研究[D]. 马世伟.重庆大学 2013
[2]抑制铁水脱硅预处理渣发泡的试验研究[D]. 陈涛.东北大学 2010
[3]含钛高炉渣的流变特性及其泡沫化的研究[D]. 毛红霞.重庆大学 2006



本文编号：2931965