高钛型高炉渣的表面性质

实测了攀钢高炉现场渣的表面粘度、表面张力及渣—石墨间的界面张力等重要的表面物理化学性质，考察了ＣａＦ２、ＭｎＯ、ＢａＯ、ＭｇＯ、ＴｉＯ２及碱度等对以上诸性质的影响．在此基础上，讨论了高钛型高炉渣的起泡机理和在炉内焦炭层中的透过性．

高钛型高炉渣炉内堵塞与液泛行为的研究

在实验室用高温熔滴炉模拟高炉冶炼过程，对高钛型高炉渣在炉内的堵塞与液泛行为进行了实验研究，研究了气体流速、ＴｉＯ２含量、ＴｉＯ２还原度和渣－焦界面性质对熔渣在炉内的堵塞与液泛的影响。

不同条件下Al_(2)O_(3)质量分数对CaO-SiO_(2)-MgO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)渣系黏流行为的影响

钢铁企业在高炉冶炼中使用廉价的硼铁矿和高铝矿是降本增效的重要措施之一,但其容易引起高炉渣中Al_(2)O_(3)和B_(2)O_(3)质量分数的变化,会为高炉操作带来影响。因此,系统研究不同条件下Al_(2)O_(3)质量分数对含硼高铝渣的影响对高炉渣系的优化调控有重要的意义。基于旋转柱体法研究了不同条件下Al_(2)O_(3)质量分数对CaO-SiO_(2)-MgO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)渣系黏流行为的影响。研究表明,当w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))变化时,Al_(2)O_(3)质量分数从12.28%增加到19.95%,黏度η1500℃从0.236 Pa·s升高到0.272 Pa·s,熔化性温度TBr从1258℃上升至1310℃,熔渣中硅铝酸盐网络结构逐渐聚集、聚合度升高,炉渣流动性变差;当Al_(2)O_(3)质量分数从12.28%增加到14.51%时,黏流活化能Eη从144.92 kJ/mol缓慢变化至152.68 kJ/mol,当Al_(2)O_(3)质量分数从14.51%增加到19.95%时,Eη从152.68 kJ/mol显著增加到176.70 kJ/mol,炉渣的热稳定性急剧变差。当w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))为0.47并保持不变时,Al_(2)O_(3)质量分数从11.00%增至13.00%,炉渣η1500℃从0.243 Pa·s缓慢降至0.242 Pa·s,TBr从1243℃缓慢升至1251℃,当Al_(2)O_(3)质量分数从13.00%增至19.00%时,炉渣η1500℃从0.242 Pa·s显著升至0.264 Pa·s,TBr从1251℃显著升至1313℃,熔渣中硅铝酸盐网络结构聚集,炉渣的流动性恶化;Eη呈现整体升高趋势,变化范围为156.76~174.46 kJ/mol,炉渣的热稳定性变差。综上所述,当w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))变化时,Al_(2)O_(3)质量分数为14.51%的炉渣具有较好的黏流行为;当w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))保持0.47不变时,Al_(2)O_(3)的质量分数不高于13.00%的炉渣具有较好的黏流行为。本研究可为在高炉冶炼中使用硼铁矿提供理论指导。

TiO_(2)对高铝高炉渣性能和结构的影响研究

随着国内各钢铁企业高炉配加经济性较高的高铝原料的增加,炉渣中Al_(2)O_(3)含量增加,渣铁流动性变差,给高炉冶炼带来一系列问题。以CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-MgO-TiO_(2)五元渣系为研究对象,通过相图理论计算结合试验研究和炉渣结构分析,研究了高铝渣中不同TiO_(2)含量(低钛:5%,中钛:15%,高钛:25%)对高铝高炉渣黏度、熔化性温度的影响,并通过炉渣结构研究解析了影响炉渣物化性能的原因。结果表明:固定碱度R_(2)为1.25,TiO_(2)质量分数增加至25%过程中,炉渣熔化温度先下降后增高,当TiO_(2)质量分数为7%时,炉渣液相析出相由斜长石类的钙铝硅酸盐(Ca_(2)Al_(2)SiO_(7))转变为高熔点钛酸钙(CaTiO_(3)),其熔点为1975℃,炉渣熔化温度增加;TiO_(2)含量由低钛5%增加至高钛25%时,炉渣黏度和熔化性温度均降低。温度越高,炉渣流动性越好,渣中TiO_(2)以[TiO6]8-八面体结构存在,可使渣中复杂硅氧网状结构解体;TiO_(2)含量由5%增加至25%时,炉渣中复杂结构单元Si(Q^(2)+Q^(3))的含量降低,简单结构单元Si(Q^(0)+Q^(1))的含量升高,Si(Q^(2)+Q^(3))/Si(Q^(0)+Q^(1))降低,炉渣结构简单化,即炉渣中无论是在低钛、中钛、还是高钛含量,TiO_(2)在炉渣中起炉渣修饰子作用,对降低炉渣黏度、改善炉渣流动性有积极作用,可作为高铝冶炼调控手段之一。