電爐酸性釩鈦渣還原的熱力學與動力學研究.pdf

1、本文針對酸性釩鈦渣電爐還原工藝，進行了釩在鐵液和爐渣間分配的熱力學研究。并在熱力學研究的基礎(chǔ)上進行了釩鈦渣還原動力學研究。同時還考察釩鈦酸性渣還原過程中物相組成、微觀構(gòu)成的演變，以及V、Ti等元素在渣中賦存狀態(tài)的變化。
　　 本文在對國內(nèi)外關(guān)于含釩鈦渣還原反應(yīng)研究狀況進行分析的基礎(chǔ)上，使用合成渣模擬金屬化球團中的酸性渣，進行了渣中釩氧化物還原的實驗研究。實驗考察了渣鐵比、反應(yīng)溫度、初始V2O5含量、初始TiO2含量、初始FeO含

2、量等因素對釩氧化物還原的影響。實驗結(jié)果表明：在反應(yīng)溫度為1580℃、渣鐵比為1：4、合成渣成分和金屬化球團中酸性渣成分相同時，酸性釩鈦渣釩氧化物還原反應(yīng)在70min內(nèi)進行較快，還原率可達到80％，在120min時基本達到平衡，還原率可達92.9％。溫度越高，鐵浴量越大及渣中(V2O5)初始含量越大都越有利于釩還原反應(yīng)，提高了反應(yīng)速率。渣中(FeO)初始含量和(TiO2)初始含量越高都越不利于釩還原反應(yīng)的進行，降低了反應(yīng)速率。
　　

3、 通過對不同釩氧化物還原率的爐渣的XRD和SEM分析，發(fā)現(xiàn)其主要物相組成為鎂鋁榴石夾雜少量的透輝石和鎂黑鈦石夾雜少量氧化鐵，鈦大量賦存在鎂黑鈦石中。
　　 Ti在反應(yīng)初期(釩氧化物還原率28.75％～38.34％)大部分賦存于長條狀Mg3Al4Ti3O25、MgTi2O5固溶體物相中，少部分分散于硅酸鹽相和小塊粒狀物相中，隨著還原反應(yīng)的進行，Ti逐漸從硅酸鹽相中析出并與小塊粒狀物相結(jié)合聚集長大成長條狀Mg3Al4Ti3O25、