釩鈦磁鐵礦高爐冶煉過程中碳氮化鈦形成條件與調(diào)控機(jī)制研究.pdf

1、上個世紀(jì)七十年代，我國成功解決了高爐冶煉釩鈦磁鐵礦這一世界性的難題。在探索高爐冶煉釩鈦磁鐵礦的過程中曾存在爐渣泡沫化、爐渣變稠、渣鐵難分、脫硫效率低下等問題，研究發(fā)現(xiàn)，這些問題都是與鈦氧化物的過還原而產(chǎn)生的高熔點物相碳氮化鈦緊密相關(guān)，因此在高爐冶煉釩鈦磁鐵礦時原料中添加適量普通礦石，在一定程度上緩解了這些問題，但這也限制了釩鈦磁鐵礦資源的有效利用，另外，在普通礦石價格不斷上漲的前提下，無疑增加了冶煉成本。因此，抑制高爐內(nèi)碳氮化鈦的形成已

2、經(jīng)成為有效利用釩鈦磁鐵礦的關(guān)鍵點。
　　 本文首先利用熱力學(xué)軟件FACTSage對二氧化鈦碳熱還原以及爐渣熔化性能進(jìn)行計算，計算結(jié)果與前人的研究結(jié)果以及實驗結(jié)果基本一致；其次對高爐內(nèi)碳氮化鈦形成的兩條路徑：渣鐵反應(yīng)與渣焦反應(yīng)進(jìn)行模擬計算；最后根據(jù)計算結(jié)果提出抑制碳氮化鈦形成的操作措施。
　　 熱力學(xué)計算表明，在渣焦反應(yīng)生成碳氮化鈦過程中，碳氮化鈦在軟熔帶區(qū)域就有可能產(chǎn)生碳氮化鈦，這一結(jié)論和高爐解剖實驗結(jié)果一致；在攀鋼當(dāng)前

3、生產(chǎn)原料條件下，理論上開始產(chǎn)生碳氮化鈦的溫度約1280℃；提高體系的壓力和富氧的手段均能抑制高爐內(nèi)碳氮化鈦的形成；調(diào)節(jié)爐渣成分也能抑制碳氮化鈦的形成，比如降低渣中二氧化鈦和氧化鋁含量，提高堿度和氧化鎂含量；但降低渣中二氧化鈦并不可取，只能通過其他手段來抑制碳氮化鈦的形成。
　　 渣鐵反應(yīng)生成碳氮化鈦過程中，其產(chǎn)生的碳氮化鈦成分為TiC0.67N0.33；隨著溫度與渣中TiO2含量的增加，Ti(C，N)中TiC含量增加，這一趨勢與