釩鈦磁鐵礦高爐冶煉過程中碳氮化鈦形成條件與調控機制研究.pdf

1、上個世紀七十年代，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生的高熔點物相碳氮化鈦緊密相關，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，抑制高爐內碳氮化鈦的形成已

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

3、生產原料條件下，理論上開始產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碳氮化鈦的形成；調節(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。
　　 渣鐵反應生成碳氮化鈦過程中，其產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