含钛高炉渣结晶行为的研究
发布时间：2021-01-19 15:29
攀枝花钢铁（集团）公司高炉冶炼钒钛磁铁矿过程产生大量高钛高炉渣,该炉渣难以被利用,带来了钛资源浪费和环境污染的双重压力,亟需找到有效途径综合利用含钛高炉渣。炉渣结晶过程中56%以上的钛进入钙钛矿相,将钛组分选择性富集于钙钛矿相的工艺路线较有潜力。此外,含钛高炉渣是特殊的高炉渣,钛组分对熔渣的物理化学性质及其凝固过程有重要影响,从而影响高炉冶炼和炉渣利用。因此,对含钛高炉渣的结晶行为研究尤其是富钛相钙钛矿的结晶规律、结晶行为和结晶机理的研究具有重要的研究价值和社会意义。本文通过结合热力学计算和高温原位观察手段研究含钛高炉渣的结晶规律、结晶行为和结晶机理。通过使用FACTSage热力学软件计算和预测各炉渣体系在不同温度下的平衡物相及各物相析出的基本条件等结晶规律。应用高温激光共聚焦显微镜原位观察各炉渣体系的结晶规律,探讨复杂炉渣体系中各物相的结晶行为。主要考察热处理条件、冷却速率、炉渣成分、碱度、Ti O2含量等因素对复杂多元炉渣体系结晶的影响。并应用凝固理论和晶体结构理论,研究了含钛高炉渣中钙钛矿的结晶机理和晶体结构,为含钛高炉渣的结晶行为、富钛相结晶过程控制提供了支撑。论文研究得到以下...
【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】：113 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 钒钛磁铁矿资源利用现状
1.2 含钛高炉渣利用现状
1.2.1 炉渣直接利用研究
1.2.2 炉渣提钛利用研究
1.3 炉渣结晶研究现状
1.3.1 含钛高炉渣结晶规律研究现状
1.3.2 原位观察炉渣高温行为研究手段
1.4 本论文研究的目的及意义
2 含钛高炉渣结晶热力学计算
2.1 相图及定量计算
2.2 五元高钛渣结晶过程物相平衡计算
2.3 碱度对五元高钛渣结晶的影响
2.4 含钛量对炉渣结晶的影响
2.5 本章小结
3 原位观察含钛渣的结晶行为
3.1 实验研究
3.1.1 实验样品制备
3.1.2 实验设备：高温激光共聚焦显微镜
3.2 高钛渣以 30℃/min连续冷却时钙钛矿的结晶过程
3.3 冷却速率对钙钛矿结晶的影响
3.3.1 不同冷却速率下炉渣中晶体生成长大过程
3.3.2 冷却速率对钙钛矿晶体结构的影响
3.3.3 钙钛矿枝晶的三维结构
3.4 高钛型高炉渣中钙钛矿的等温结晶过程
3.4.1 晶体生长过程及形貌
3.4.2 晶体生长速率
3.4.3 CSLM等温实验中坩埚内温度分布
3.4.4 钙钛矿的长大机理
3.5 碱度对含钛高炉渣结晶的影响
3.5.1 晶体生长过程
3.5.2 结晶相与晶体形貌
3.5.3 碱度对含钛渣结晶的影响
3.6 含钛量对高炉渣结晶的影响
2-TiO2三元渣连续冷却结晶行为的影响"> 3.6.1 含钛量对CaO-SiO2-TiO2三元渣连续冷却结晶行为的影响
3.6.2 无钛四元渣的结晶过程
2-MgO-Al2O3-TiO2五元渣等温冷却结晶行为的影响"> 3.6.3 含钛量对CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2五元渣等温冷却结晶行为的影响
3.7 本章小结
4 结论
5 总结与展望
致谢
参考文献
附录
A. 作者在硕士期间发表的论文目录
B. 作者在硕士期间取得的科研成果目录
C. 作者在硕士期间参加的学术交流
D. 作者在硕士期间参与的科研项目
E. 作者在硕士期间的获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光扫描共聚焦显微镜在生物科学研究中的应用[J]. 杨子贤,王洪星,易小平. 热带生物学报. 2013(01)
[2]Ce掺杂TiO2纳米薄膜的制备及其光催化性能研究[J]. 涂亚芳,牛晓娟. 江汉大学学报(自然科学版). 2012(06)
[3]冷却速率对奥氏体不锈钢凝固过程影响的原位观察[J]. 黄福祥,王新华,王万军. 北京科技大学学报. 2012(05)
[4]共焦激光扫描显微镜在冶金中的应用[J]. 王盛林,高莉伟,黄福祥,王新华. 冶金分析. 2011(07)
[5]含钛高炉渣性能的研究进展[J]. 文玲,张金柱. 钢铁研究学报. 2011(05)
[6]Al2O3含量对CaO-SiO2-Al2O3-CaF2-Na2O保护渣结晶性能的影响[J]. 张江. 铸造技术. 2011(04)
[7]化学法回收高炉熔渣显热的研究进展[J]. 秦跃林,邱贵宝,白晨光,吕学伟,邓青宇. 中国冶金. 2011(04)
[8]攀枝花含钛高炉渣直接制备钛合金[J]. 邹星礼,鲁雄刚. 中国有色金属学报. 2010(09)
[9]Green evaluation of microwave-assisted leaching process of high titanium slag on life cycle assessment[J]. 陈菓,陈晋,彭金辉,万润东. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(S1)
[10]由含钛高炉渣低温酸碱法制取富钛料[J]. 龚银春,邱克辉,李俊翰,李君甫. 矿冶工程. 2010(02)
博士论文
[1]α-Mg枝晶凝固微观组织三维形貌研究[D]. 汪明月.清华大学 2011
[2]高炉渣中有价组分选择性析出与解离[D]. 李大纲.东北大学 2005
[3]含钛高炉渣再资源化的一个启发性观点[D]. 杨合.东北大学 2005
[4]高钛型高炉渣渣钛分离研究[D]. 周志明.重庆大学 2004
[5]五元渣（CMSTA）中钛选择性富集的基础研究[D]. 李辽沙.东北大学 2001
硕士论文
[1]含钛高炉渣及其盐酸浸取液中主要组分的分离提取[D]. 龚银春.成都理工大学 2010
[2]基于热丝法保护渣结晶性能的研究[D]. 刘慧.重庆大学 2008
[3]含钛高炉渣制取碳氮化钛的研究及其应用[D]. 李慈颖.武汉科技大学 2007
[4]从含钛高炉渣中回收钛的基础研究[D]. 董海刚.中南大学 2006
[5]攀钢高钛型高炉渣渣钛分离试验研究[D]. 廖华栋.重庆大学 2006
本文编号：2987245
【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】：113 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 钒钛磁铁矿资源利用现状
1.2 含钛高炉渣利用现状
1.2.1 炉渣直接利用研究
1.2.2 炉渣提钛利用研究
1.3 炉渣结晶研究现状
1.3.1 含钛高炉渣结晶规律研究现状
1.3.2 原位观察炉渣高温行为研究手段
1.4 本论文研究的目的及意义
2 含钛高炉渣结晶热力学计算
2.1 相图及定量计算
2.2 五元高钛渣结晶过程物相平衡计算
2.3 碱度对五元高钛渣结晶的影响
2.4 含钛量对炉渣结晶的影响
2.5 本章小结
3 原位观察含钛渣的结晶行为
3.1 实验研究
3.1.1 实验样品制备
3.1.2 实验设备：高温激光共聚焦显微镜
3.2 高钛渣以 30℃/min连续冷却时钙钛矿的结晶过程
3.3 冷却速率对钙钛矿结晶的影响
3.3.1 不同冷却速率下炉渣中晶体生成长大过程
3.3.2 冷却速率对钙钛矿晶体结构的影响
3.3.3 钙钛矿枝晶的三维结构
3.4 高钛型高炉渣中钙钛矿的等温结晶过程
3.4.1 晶体生长过程及形貌
3.4.2 晶体生长速率
3.4.3 CSLM等温实验中坩埚内温度分布
3.4.4 钙钛矿的长大机理
3.5 碱度对含钛高炉渣结晶的影响
3.5.1 晶体生长过程
3.5.2 结晶相与晶体形貌
3.5.3 碱度对含钛渣结晶的影响
3.6 含钛量对高炉渣结晶的影响
2-TiO2三元渣连续冷却结晶行为的影响"> 3.6.1 含钛量对CaO-SiO2-TiO2三元渣连续冷却结晶行为的影响
3.6.2 无钛四元渣的结晶过程
2-MgO-Al2O3-TiO2五元渣等温冷却结晶行为的影响"> 3.6.3 含钛量对CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2五元渣等温冷却结晶行为的影响
3.7 本章小结
4 结论
5 总结与展望
致谢
参考文献
附录
A. 作者在硕士期间发表的论文目录
B. 作者在硕士期间取得的科研成果目录
C. 作者在硕士期间参加的学术交流
D. 作者在硕士期间参与的科研项目
E. 作者在硕士期间的获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光扫描共聚焦显微镜在生物科学研究中的应用[J]. 杨子贤,王洪星,易小平. 热带生物学报. 2013(01)
[2]Ce掺杂TiO2纳米薄膜的制备及其光催化性能研究[J]. 涂亚芳,牛晓娟. 江汉大学学报(自然科学版). 2012(06)
[3]冷却速率对奥氏体不锈钢凝固过程影响的原位观察[J]. 黄福祥,王新华,王万军. 北京科技大学学报. 2012(05)
[4]共焦激光扫描显微镜在冶金中的应用[J]. 王盛林,高莉伟,黄福祥,王新华. 冶金分析. 2011(07)
[5]含钛高炉渣性能的研究进展[J]. 文玲,张金柱. 钢铁研究学报. 2011(05)
[6]Al2O3含量对CaO-SiO2-Al2O3-CaF2-Na2O保护渣结晶性能的影响[J]. 张江. 铸造技术. 2011(04)
[7]化学法回收高炉熔渣显热的研究进展[J]. 秦跃林,邱贵宝,白晨光,吕学伟,邓青宇. 中国冶金. 2011(04)
[8]攀枝花含钛高炉渣直接制备钛合金[J]. 邹星礼,鲁雄刚. 中国有色金属学报. 2010(09)
[9]Green evaluation of microwave-assisted leaching process of high titanium slag on life cycle assessment[J]. 陈菓,陈晋,彭金辉,万润东. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(S1)
[10]由含钛高炉渣低温酸碱法制取富钛料[J]. 龚银春,邱克辉,李俊翰,李君甫. 矿冶工程. 2010(02)
博士论文
[1]α-Mg枝晶凝固微观组织三维形貌研究[D]. 汪明月.清华大学 2011
[2]高炉渣中有价组分选择性析出与解离[D]. 李大纲.东北大学 2005
[3]含钛高炉渣再资源化的一个启发性观点[D]. 杨合.东北大学 2005
[4]高钛型高炉渣渣钛分离研究[D]. 周志明.重庆大学 2004
[5]五元渣（CMSTA）中钛选择性富集的基础研究[D]. 李辽沙.东北大学 2001
硕士论文
[1]含钛高炉渣及其盐酸浸取液中主要组分的分离提取[D]. 龚银春.成都理工大学 2010
[2]基于热丝法保护渣结晶性能的研究[D]. 刘慧.重庆大学 2008
[3]含钛高炉渣制取碳氮化钛的研究及其应用[D]. 李慈颖.武汉科技大学 2007
[4]从含钛高炉渣中回收钛的基础研究[D]. 董海刚.中南大学 2006
[5]攀钢高钛型高炉渣渣钛分离试验研究[D]. 廖华栋.重庆大学 2006
本文编号：2987245
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/2987245.html
