三氯化铁浸出-重铬酸钾滴定法测定钛精粉还原产物中的金属铁

试样用三氯化铁溶液溶解,金属铁被氧化为二氯化铁,过滤分离,滤液酸化后以二苯铵磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定,实现了钛精粉还原产物中金属铁含量的测定。结果表明,试样粒度在0.125mm以下时,FeCl3溶液浓度和用量分别为10g/L和100mL,采用电磁搅拌60min为最佳的实验条件。分别用HgCl2分析法、矿相法对方法正确度进行检测,其中F检验和t检验判定此法与HgCl2法无显著性差异,同时,浸出前后试样的X射线衍射图谱对照和金相照片对比进一步证明滤渣中没有金属铁相,铁浸出完全。方法用于测定钛精粉还原产物样品,结果的相对标准偏差小于2%。

以钛精粉为载体由CO歧化反应制备纳米碳管

以攀枝花钛精粉为载体,使用大载荷热重分析仪,在H2和CO混合气中,研究了纳米碳管的制备工艺.利用热重分析(TG)、气相色谱分析(GC)、扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对工艺过程中产物相组成及其微观形貌进行了表征.结果表明:攀枝花钛精粉在H2-CO气氛中,由于气基还原和析碳作用,其热重曲线首先随时间的延长而逐渐降低,达最低点后逐渐升高;生成纳米碳管的最佳工艺参数是钛精粉首先经过还原制备还原产物,其相主要由Fe和M3O5固溶体组成;随后在体积浓度80%的一氧化碳气氛中逐渐降温,温度达550℃时恒温2 h;制备的纳米碳管量约是原矿粉质量的3.5倍,直径小于100 nm、比表面积约151 m2/g;纳米碳管的产生是以铁为析碳基体,且还原产物中其他矿相有效阻止了铁颗粒的团聚,其生长是吸附-反应-产物扩散的过程.

钛精粉氢气还原特性的热重法实验研究

利用Thermax 700大载荷热重分析仪对钛精粉的氢气还原特性进行了实验研究。结果表明,600～1 250℃区间,还原过程的表观活化能介于45～51 kJ/mol;20～100 mL/min气体流量条件下,其表观活化能首先随反应气流量的增加而减小,40 mL/min时达到最小值,随后逐渐增加;同时表观活化能随钛精粉粒度的增加而增加;氢气还原钛精粉的主要步骤是外扩散型。

炮泥加钛精粉的护炉实验分析

本文通过对钛精粉炮泥护炉实验进行了分析,同时在本铜1号高炉进行了实验,取得较好效果。

钛精粉冷固结球团矿半工业性入炉试验

承德钢铁厂为了合理利用钛资源,开发高炉的新型优质护炉料,从1990年12月起开展了钛精粉冷固结球团矿的研究试验。内容包括:原料配比、粘结剂、球形尺寸、设备选型、烘干温度与冷球物理性能的关系。

钛精粉冷固球团入高炉试验研究

前言冷固球团工艺的开发,利用和研究已近百年,路途曲折,近期已逐渐走向成熟,走近工业性生产。在前进中不断克服自身的一些弱点,如粘结剂价格昂贵,球的热强度差,以及未经高温处理而不能去硫、砷等有害杂质等,但也在发展中不断发挥自己的优势,如工艺流程短、设备简单,投资费用低,使用原料广以及节约能源和利于环境保护等。从而使工艺更具活力和吸引力。国内外都有不少研究单位和工厂对冷球粘结剂的开发和改性,工艺原料成球形状,工艺设备的选型和改进以及连续生产工艺流程进行试验和探索并取得一定的突破。

钛精粉氧化过程中物相转变

采用热重分析和恒温实验法研究了攀枝花钛精粉氧化过程中相的存在形式及其转变规律.X射线衍射结果和微观形貌分析表明:温度低于500℃,钛精粉未发生氧化反应;600℃时产生Fe2Ti3O9和TiO2相,其和原相Fe2O3相衍射峰强度均随温度的升高而增强;900℃时,Fe2Ti3O9相完全转变为Fe2TiO5相,且随温度的升高,TiO2相和Fe2O3相衍射峰强度逐渐减弱;在整个氧化过程中存在四个化学反应,其与烧结作用相互关联,使得氧化产物表面形成较多孔隙,变得凹凸不平且疏松.

工艺参数对低钛型钒钛磁铁精粉烧结制粒的影响

研究了工艺参数对低钛型钒钛磁铁精粉烧结制粒行为的影响。研究结果表明:低钛型钒钛磁铁精粉的颗粒长大指数和均匀性指数随着制粒时间的延长而增大,当制粒时间超过5 min后,颗粒长大指数和均匀性指数的增幅降低,基本维持在一个稳定水平,准颗粒小球的强度和热稳定性随着制粒时间的延长先升高后降低;颗粒长大指数和均匀性指数随着圆筒转速的增大先升高后降低,而破损指数随着圆筒转速的升高先降低后升高,制粒小球的抗热粉化性能与圆筒的转速没有明显关系;颗粒长大指数、均匀性指数和热粉化指数随着填充率的升高先升高后降低,而破损指数随着填充率的增大先降低后升高;综合分析制粒时间、转速和填充率对低钛型钒钛磁铁精粉制粒的影响,混合料二混制粒时间应控制在5 min,圆筒转速应控制在22 rpm,填充率应控制在13%左右。

生石灰吸水特性对钒钛磁铁精粉烧结制粒的影响

为改善钒钛磁铁精粉的烧结制粒效果,采用微型圆筒制粒机研究了生石灰的吸水特性对钒钛磁铁精粉烧结制粒的影响。研究结果表明:不同生石灰的吸水特性差异较大,随着生石灰吸水特性指数的增大,钒钛磁铁精粉的颗粒长大指数、均匀性指数和抗热粉化指数先升高后降低,破损指数先降低后升高;相对于中钛型和高钛型钒钛磁铁矿,吸水特性指数对低钛型钒钛矿破损指数和抗热粉化指数的影响较小;增加吸水能力强的生石灰使用配比,有利于制粒性能的改善;但生石灰吸水能力过高时,其消化反应剧烈,消化后的黏性大,容易出现"自团聚"现象,造成其在混合料发生偏析,且水分在矿粉颗粒间的分布占比下降,矿粉颗粒间形成毛细力的水分不足。因此,对于吸水能力过高的生石灰,制粒中应适当调整配水量和加水方式使其均匀分布,同时保证铁矿粉之间形成毛细水的含水量,进而提高钒钛磁铁精粉的制粒效果。

H_2-CO还原钛精粉的热重法试验

采用热重分析法研究了H2-CO还原钛精粉的特征。热重、相组成和形貌分析表明:在纯H2基础上,配加CO还原钛精粉的热重曲线具有相似性,即质量分数首先随时间的延长而下降,达到平衡后维持一定时间,随后逐渐增加;在质量分数降低的过程中,失重率随H2含量的增加而增加;相反,在质量分数增加的过程中,增重率首先随CO含量的减小而增加,至80%CO时达到最大值,而后逐渐减小。要保证还原产物中铁元素主要以金属相、非渗碳体相形式存在的合理温度是1150℃;开始阶段由于氢气原子半径小、扩散能力强,H2含量高时,产物表面孔隙较多,利于气体传输,还原能力强,随后由于渗碳体参与还原反应,产生大量气体,产物破碎程度增强,增加了其比表面积。

加水量及加水方式对低钛型钒钛磁铁精粉烧结制粒的影响

研究了加水量及加水方式对低钛型钒钛磁铁精粉烧结制粒行为的影响。研究结果表明:在其它条件一定的条件下,颗粒长大指数随着混合料水分的增加呈线性增加趋势;均匀性指数随着混合料水分的增加先增加后降低,混合料水分为7.5%,均匀性指数达到最大值0.6817,此时制粒小球的均匀程度最高;准颗粒小球的强度和热稳定性随着混合料水分的增加先增加后降低,最后趋于稳定,当混合料水分控制在7.0%~7.5%时,准颗粒小球的强度较高,当混合料水分为6.5%,抗热粉化指数最高为5.84;颗粒长大指数和均匀性指数随着一混配水比例的增大先升高后降低;随着一混配水比例的升高,破损指数呈现出降低的趋势,而热粉化指数随着一混配水比例的增加呈现出先升高后降低的趋势。综合考虑混合料配水量和一混加水比例对低钛型钒钛磁铁精粉制粒的影响,混合料水分应控制在7.0%,一混加水比例应控制在80%。

两种铁精粉在球团生产中的应用

针对球团精矿紧缺问题,为拓宽铁矿粉资源,降低原料成本,进行了球团配加菲律宾精粉、钒钛精粉的试验研究。通过造球性能、焙烧性能及冶金性能的测定,结果表明加入部分菲律宾精粉、钒钛精粉是可行的。

钒钛磁铁精粉搭配加金布巴粉烧结研究与应用

以钒钛磁铁精粉为主要烧结原料,通过烧结杯试验研究了用部分金布巴粉代替澳大利亚PB粉矿对烧结过程中主要参数、烧结矿技术经济指标及冶金性能的影响。试验结果表明:用8%金布巴粉代替同比例PB粉,烧结矿的转鼓指数、利用系数略有升高,可改善烧结矿的中低温还原粉化学性能、荷重转化性能和熔融滴落性能,并且配料降成本效果明显。

高钛澳精粉成球特性研究和生产应用

当前追求冶炼流程中各工序的极致降本仍是各大钢铁企业面临的首要挑战,开发高性价比精粉替代优质高价精粉对降低球团矿生产成本有重要意义。高钛澳精粉作为一种中高品位、低硅、低碱、高钛矿种,物理造球性能优良,与其它精粉搭配使用,可显著提高生球落下强度,但会降低生球爆裂温度。若配用比例过高,会恶化链篦机料层透气性,对生球干燥效果、回转窑焙烧气氛、产质量指标均有不利影响。综合各类指标分析,高钛澳精粉可配用于球团生产,建议配用比例不超过10%。

核矿石对低钛型钒钛磁铁精粉烧结制粒的影响

为了改善低钛型钒钛磁铁精粉的制粒性能,研究了核矿石对低钛型钒钛磁铁精粉烧结制粒行为的影响。研究结果表明,低钛型钒钛磁铁精粉粒度粗,比表面积小,形貌主要为光滑的不规则形状和片状,颗粒间黏附力弱,不利于烧结混合料制粒;低钛型钒钛磁铁精粉的颗粒长大指数和均匀性指数的指标较好,制粒效率和制粒后准颗粒小球的均匀程度不是低钛型钒钛磁铁精粉制粒的限制性环节,核矿石种类对颗粒长大指数和均匀性指数的影响较小。相对普通矿粉而言,低钛型钒钛磁铁精粉制粒后准颗粒小球的抗热粉化指数较低,破损指数较高;不同核矿石条件下,准颗粒小球的抗粉化指数和破损指数差异均较大;褐铁矿作为核矿石时,制粒后准颗粒小球抵抗外力冲击和热气流冲击的能力最强,赤铁矿次之,烧结返矿最差。综合分析核矿石对低钛型钒钛磁铁精粉烧结混合料制粒的影响,核矿石的优选顺序为褐铁矿、赤铁矿和烧结返矿。

比表面积对钒钛磁铁精粉烧结制粒的影响

研究了比表面积对钒钛磁铁精粉烧结制粒行为的影响。结果表明:钒钛磁铁精粉均以不规则形状为主,部分为片状和球状结构,且其比表面积与平均粒径呈负相关关系,但不同种类的钒钛磁铁矿其颗粒表面的粗糙程度差异较大。在钒钛磁铁精粉粒度较细的情况下,比表面积对钒钛磁铁精粉制粒后小球的均匀性影响较小,且矿粉的颗粒形貌对制粒效率、制粒后小球的抗机械冲击能力和抗热粉化能力的影响远大于矿粉比表面积对上述三项指标的影响,此时,钒钛磁铁精粉制粒的限制性环节为其颗粒致密的结构和光滑的表面形貌。主要原因是钒钛磁铁精粉制粒中颗粒间黏附力弱,且制粒后的小球在受机械冲击和热气流作用时,其表层的黏附层容易脱落,从而使得准颗粒小球结构破坏。因此,钒钛磁铁矿制粒中增加一些颗粒形貌相对粗糙且亲水性能好的矿种,或是通过掺入添加剂和对钒钛磁铁精粉预制粒,然后再与其它烧结原燃料混合制粒,增强其在制粒过程中的黏附能力,从而提高制粒小球强度和热稳定性,进而改善烧结料层的透气性。

难烧钒钛磁铁精粉的复合造块研究

钒钛磁铁精粉具有TiO2含量高、SiO2含量低的特点,用此生产的烧结矿转鼓强度差,低温还原粉化严重。采用铁矿粉复合造块工艺（CAP）,进行承德地区钒钛磁铁精粉的烧结试验研究,并与常规烧结工艺进行对比。结果表明,在相同原料配比条件下,实施复合造块工艺后,烧结矿的低温还原粉化指数RDI＋3.15提高了5.23%~17.4%,转鼓强度达到55%以上。料层高度由常规烧结的600 mm提高到1 000 mm,在改善钒钛烧结矿低温还原粉化指标的同时,也可提高生产效率。

生石灰消化行为对钒钛磁铁精粉烧结制粒的影响

研究了生石灰消化行为对锐钛磁铁精粉烧结制粒的影响规律。研究结果表明:不同生石灰消化后粒度分布指数差异较大,影响生石灰消化后粒度分布行为的主要因素是生石灰的化学成分和矿物组成。生石灰消化后的粒度分布指数与锐钛磁铁精粉的颗粒长大指数、均匀性指数和抗热粉化指数呈正相关,与破损指数呈负相关。相对于中钛型和高钛型饥钛磁铁精粉而言,低钛型锐钛磁铁矿的破损指数受消化后粒度分布指数的影响较小。消化后粒度分布指数大的生石灰,其在混合料中分布均匀,消化放热使得准颗粒小球中消石灰胶体颗粒均匀收缩,准颗粒小球中各组分粘结的更加紧密且烧结抽风过程中准颗粒小球各向热应力均衡,在一定程度上抑制了准颗粒小球的热粉化现象。