铁水中钛化物析出的热力学及动力学分析

发布时间：2021-07-07 18:24

　　近年来我国钢铁行业的迅猛发展,钢铁产量连年增加,许多高炉长期保持高冶炼强度操作,炉缸炉壁侵蚀加剧,各地高炉炉底烧穿事故频发,损失巨大。为有效延长炉缸寿命,炼铁工作者做了大量的研究工作。理论研究与实践表明,在高炉冶炼过程中加入一定量的钒钛矿,在炉底被侵蚀区域易形成高熔点的Ti（C,N）,能有效地阻止渣铁对耐火材料的进一步侵蚀。但不同生产实践中对钛矿护炉效果的反馈具有较大的差异,对于（TiO2）-Fe-[C]-[N]-[Ti]-[Si、Mn、P、S、V]多元体系内TiC、TiN析出条件的研究尚未见报道。因此,对钛矿护炉的机理进一步探究具有重要意义。本文针对钛矿护炉过程,在含钛高炉渣与碳饱和铁水的条件下,对TiC和TiN析出的热力学及动力学展开研究,结合高温共聚焦显微镜及扫描电镜对高温铁水、生铁及炉底粘结物进行检测与分析。热力学结论结论主要包括:（1）热力学计算表明,当渣中w（TiO2）一定时,与渣中TiO2平衡的w[Ti]随温度的升高迅速增加,一定温度下,w（TiO2）增加,与TiO2平衡的w[Ti]也随之增加。炉缸条件下,w（Ti02）为2%、5%、10%时,与（TiO2）平衡的w[Ti... 

【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】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

炉缸侵蚀形状示意图

浮力??料的体积密度一般为１？３．０ｔ／ｍ３，只有铁水的几分之一，耐火材料比较容。炉底靠炉壳附近一般有一定收径，依靠砖体结构的挤压、摩擦来防止耐种与砖衬之间的作用力，使耐火材料易碎、易变形，只要某部分或一小能造成大量的耐火材料漂浮、损坏。??的分析可知：高炉炉缸的侵蚀机理主要包括铁水对炉缸耐火材料的冲刷、蚀等。高炉长寿是现代大型高炉的重要技术特征，在我国大型高炉炼铁作用尤为突出。在生产中，延长高炉寿命的措施主要包括以下几个方面：??炉炉缸的维护??低铁水流速。首先，出铁制度影响生铁向炉缸的流动速率。降低铁水流速度的调整来实现。通过缩短不同铁口间出铁周期、选择多铁口同时出铁、出铁量的一致等措施来降低铁液在炉缸内的流速，从而降低铁水环流对炉

图１．３ＴｉＣ、ＴｉＮ的晶形结构??Ｆｉｇ?１．３?Ｔｈｅ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＴｉＣ?ａｎｄ?ＴｉＮ??石墨坩埚内放置５０ｇ的高钛渣，在１４３０？１５５０°Ｃ、无铁液存在的氩气冷却。结果表明：渣中的Ｔｉ０２只能被还原成ＴｉＣ〇．６７〇ｏ．３３。从论理论分析还是实验结果，渣焦反应很难直接生成ＴｉＣ、ＴｉＮ，的化合物。??，渣中的Ｔｉ０２被溶解在铁水中的Ｃ直接还原成Ｔｉ，并溶于铁水示：??（Ｔｉ〇２）?＋?２［Ｃ］ｔｓ?和＝?［Ｔｉ］＋２Ｃ０??析出??渣焦反应的分析及前人的研宄［２６—２８］均表明：炉底沉积的ＴｉＣ、ＴｉＮ的。能否对高炉被侵蚀区域形成有效的保护，主要在于铁水中

【参考文献】：
期刊论文
[1]高炉内Ti（C,N）生成的热力学分析[J]. 李扬,程树森,蔡皓宇.  钢铁研究. 2013(05)
[2]高炉配加含钛烧结矿护炉冶炼实践[J]. 孙雅平,刘鹏君,吕佳丽,王军.  钢铁钒钛. 2013(05)
[3]高炉炉缸炉底烧穿事故分析及解决对策[J]. 汤清华.  鞍钢技术. 2012(03)
[4]宝钢2号高炉钛球护炉生产实践[J]. 任胜瑜.  湖南工业大学学报. 2010(06)
[5]冷却壁更换技术在宝钢3号高炉的应用[J]. 陈俊,梁利生,陈永明.  炼铁. 2010(05)
[6]钢液中夹杂物的碰撞长大及去除率[J]. 舒志浩,程树森,赵晶晶,程子建.  北京科技大学学报. 2009(S1)
[7]济钢3号高炉炉缸严重侵蚀后的护炉措施[J]. 陈德明,赵晓明,位连增,刘学燕.  炼铁. 2009(06)
[8]碳饱和熔铁中Ti化合物析出规律的研究[J]. 丁跃华,李新生.  钢铁钒钛. 2009(02)
[9]冶炼钒钛磁铁矿高炉长寿技术进步分析[J]. 杨冬梅.  钢铁研究. 2007(02)
[10]影响高炉炉底炉缸炭砖使用寿命的因素[J]. 程坤明,Jrg Mittag.  炼铁. 2006(01)



本文编号：3270135