钢铁钒钛

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高官金, 彭毅, 曹宏斌

2015, 36(5): 1-5. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.001

摘要(105) PDF(3)

摘要:
根据现有钒渣钠化提钒工艺的特点,巧妙规避钒、铬分离难题,提出了钒铬液离子交换法选择性提钒技术:选用阴离子树脂从高浓度含铬钒液中选择性吸附部分钒,交换余液返钠化提钒主流程继续生产氧化钒产品(冶金级)。分别研究了树脂型号、pH、反应时间与树脂吸附钒铬的关系,结果表明:将D201树脂用硫酸钠转型,在8.5

偏钒酸铵热分解机理研究

王唐林, 孙朝晖, 鲜勇, 尹丹凤, 李千文

2015, 36(5): 6-10. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.002

摘要(499) PDF(37)

摘要:
采用DSC、TG热分析方法,对偏钒酸铵的热分解机理进行了研究。分析表明,热分解过程包括4个步骤,前三步吸热反应以及最后一步放热反应。利用Kissinger法以及Kissinger-Crane法对V₂O₅ 生成反应动力学参数进行计算,建立反应速率方程。结果表明,偏钒酸铵热分解过程为第三步化学反应控速,反应的活化能为156.60 kJ/mol,指前因子为2.43×10¹⁴min^-1,反应级数为0.94。

高钛渣中金红石相非等温过程析出动力学研究

何敏, 娄太平, 都兴红, 隋智通

2015, 36(5): 11-15. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.003

摘要(138) PDF(5)

摘要:
使用攀西地区钛精矿生产的高钛渣为原料,利用冶金物理化学方法,通过不同的淬火温度来观察高钛渣中钛组分富集到金红石相的过程,分析金红石相结晶过程中析出长大的动力学规律。试验结果发现变温过程中促使金红石相的析出与长大是来自两个方面因素:一是晶粒自身浓度达到一定的饱和程度后进行自发的生长;另一方面是金红石晶体与渣体之间的界面产生应力使体系自由能升高导致的晶粒逐渐长大。其析出长大动力学可以用JMAK方程近似表示,并且其冷却速率越低,金红石相析出量越多、金红石相晶粒尺寸越大。

全攀枝花钛精矿冶炼钛渣熔盐氯化技术应用分析

秦兴华

2015, 36(5): 16-19. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.004

摘要(146) PDF(9)

摘要:
针对以全攀枝花钛精矿冶炼的钛渣中TiO₂含量低、钙镁含量高的特点,分析了其熔盐氯化工艺关键控制点,并分别以Ti O₂品位为74%、78%的钛渣为原料,研究了熔盐氯化工艺生产过程控制,分析比较了不同钛渣原料对产品粗四氯化钛质量的影响及粗四氯化钛生产成本的影响。结果表明:以全攀枝花钛精矿冶炼的TiO₂含量为74%、78%的高钙镁钛渣为熔盐氯化原料时,氯化熔盐中TiO₂、C含量宜控制在3%左右,循环泥浆中固体杂质含量宜控制在200 g/L左右。与采用TiO₂含量为78%钛渣相比,采用TiO₂含量为74%钛渣生产时氯化熔盐温度和收尘室进口气体控制温度降低30~50℃,石油焦、氯化钠单耗和废盐、收尘渣量...

W,N共掺杂TiO₂/SiO₂/Fe₃O₄磁性光催化剂研究

李雪, 张滢, 张研, 金泽, 刘云义

2015, 36(5): 20-24. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.005

摘要(75) PDF(2)

摘要:
以Fe₃O₄纳米颗粒为内核,SiO₂惰性层为隔离层和钛酸四正丁酯为前驱体,钨酸铵、硝酸铵为掺杂源,采用低温溶胶法制备磁负载型的钨、氮共掺杂二氧化钛磁性光催化剂;通过XRD、SEM、DRS和IR等表征手段,对低温溶胶制备磁负载型的钨、氮共掺杂的二氧化钛磁性光催化剂的性质进行研究。结果表明:催化剂为锐钛矿晶型,球形纳米颗粒,禁带宽度降低了0.66eV。以氙灯模拟太阳光降解甲基橙,光照1h,催化剂降解率均达到90%以上。

焙烧温度对纳米钒催化剂性能的影响研究

郭春梅

2015, 36(5): 25-29. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.006

摘要(109) PDF(3)

摘要:
采用不同的焙烧温度制备纳米钒催化剂,并进行微观形貌、活性、机械强度和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,650℃焙烧纳米钒催化剂具有最佳的活性、机械强度和耐腐蚀性能;在试样活性测试过程的耐热温度为500℃时,650℃焙烧的试样的的活性较500℃焙烧的试样增加24.6%、较800℃焙烧的试样增加38.6%;机械强度较500℃焙烧的试样提高28.4%、较800℃焙烧的试样提高45.8%;腐蚀电位较500℃焙烧的试样正移97 mV、较800℃焙烧的试样正移222 mV。

钛精矿中Cr含量对钛白白度和亮度的影响

路瑞芳, 吴健春

2015, 36(5): 30-33. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.007

摘要(119) PDF(5)

摘要:
以国内某企业两种型号的硫酸法钛白产品RA和RB为研究对象,考查了钛白初品中Cr含量对初品白度和亮度的影响规律;对此两种产品对应的两种钛精矿原料所含Cr在工序中的走向和分布以及对钛白初品质量的影响进行了深入研究,分析Cr含量不同的钛精矿对钛白产品白度和亮度影响机理,在此基础上,对生产线RA和RB两种产品的白度、亮度差异原因进行了分析。认为:钛白初品的白度和亮度值随着其中Cr含量的增加而降低,且Cr含量高于20×10^-6时,初品的白度和亮度迅速下降。钛精矿中Cr含量越高,钛液中Cr含量就越高,但Cr在偏钛酸和初品中的残留量一定;钛液中Cr含量高,易造成Cr对偏钛酸的晶格掺杂,从而影响初品的白度和亮...

固相煅烧法制备钒酸铋的动力学研究

杜光超, 孙朝晖, 鲜勇, 陈海军, 景涵, 尹丹凤, 唐红建

2015, 36(5): 34-39. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.008

摘要(186) PDF(7)

摘要:
以五水硝酸铋(Bi(NO₃)₃·5H₂O)及偏钒酸铵(NH₄VO₃)为原料,利用TG-DSC对固相煅烧法制备钒酸铋的动力学进行研究。结果表明:不同升温速率下,反应均经历两个阶段,第一阶段的DSC峰值温度为400.67~425.95K,反应同时在固、液两相中进行;第二阶段的DSC峰值温度为516.86~551.57K,为固相反应;两个阶段的反应均涉及到体系副产物的分解及产物晶型的转变与完善。分别通过Flynn-Wall-Ozawa及Kissinger模型确定出两个阶段反应的动力学参数。第一阶段,表观活化能E_a1=86.56kJ/mol,频率因子A₁=4.49×10¹⁰min^-1;第二阶段,表观活...

提钒尾渣含碳球团电弧炉熔融还原热力学分析与试验

吴恩辉, 朱荣, 杨绍利, 侯静, 李军, 王尊

2015, 36(5): 40-46. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.009

摘要(121) PDF(4)

摘要:
对提钒尾渣中钒、铬氧化物碳热还原热力学进行分析计算,结果表明,钒氧化物的还原顺序为:V₂O₅ →VO₂→V₂O₃→VO→VC→[V],铬氧化物的还原顺序为:CrO₃→CrO₂→Cr₂O₃→Cr₄C→[Cr]。采用50 k VA电弧炉进行提钒尾渣含碳球团进行熔融还原,考察了配碳量和碱度对钒铬在渣铁间的分配比和铁、钒、铬回收率的影响。试验结果表明:随着配碳量的增加,钒、铬在渣铁间分配比增加,铁、钒、铬的回收率下降;随着碱度的增加,钒、铬在渣铁间分配比下降,铁、钒、铬回收率升高;提钒尾渣电弧炉熔融还原较适宜的配碳量为12%~14%,较适宜的碱度为1.0~1.1,在此条件下,铁、钒、铬的回收率可达90...

酸度系数对调质高炉渣成纤质量的影响

蔡爽, 张玉柱, 李俊国, 李杰, 王黎光

2015, 36(5): 47-52. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.010

摘要(75) PDF(4)

摘要:
为了改善矿渣棉纤维质量,采用铁尾矿对高炉渣进行调质,研究酸度系数对调质高炉渣黏度、熔化性温度和矿物组成的影响规律,并在此基础上采用离心试验证实了改变酸度系数能够优化纤维质量。结果表明:随着铁尾矿添加比例的升高,调质高炉渣的酸度系数M_k增加,调质高炉渣熔化性温度先降低后升高,熔化性温度对应的黏度值逐渐增加,调质高炉渣中不再有矿物析出,熔渣凝固后全部为非晶相。说明高炉渣开始由短渣特性转变为长渣特性,且在符合矿渣棉成纤黏度条件下,熔渣黏度变化趋于平缓,因此对高炉渣进行调质可以拓宽成纤温度区间范围,易于高炉渣纤维化控制;且酸度系数M_k提高,进一步可以改善纤维直径,提高纤维的使用性能。

钒钛铁水转炉炼钢煤气回收工艺技术的优化

李里, 李逢春, 郑其英

2015, 36(5): 53-56. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.011

摘要(81) PDF(2)

摘要:
系统分析了冶炼含钒铁水特殊工艺条件下影响转炉煤气回收的诸多因素。通过工业试验优化了相关工序环节的操作和控制水平,如:调整活动烟罩高度,炉口微压控制,优化炼钢吹炼过程的加料制度,确保转炉煤气的平稳回收,优化造渣制度及氧枪操作方式,修订煤气回收限值等,提高了炼钢工序煤气回收水平。在半钢炼钢条件下转炉煤气回收量达119.87 m³/t,煤气热值达5 578.655 kJ/m³。

攀枝花钒钛磁铁矿中硫化物的工艺矿物学研究

胡厚勤

2015, 36(5): 57-62. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.012

摘要(70) PDF(3)

摘要:
四川攀枝花地区有大量钒钛磁铁矿资源,该资源的硫化物中伴生有钴、镍、铜等有价金属。采用激光显微光谱分析、光谱半定量分析和电子探针定量分析等手段,对攀枝花地区钒钛磁铁矿中的硫化物进行详细的工艺矿物学研究,查明了矿石中硫化物的物质组成、主要硫化物矿物嵌布特性和主要有益元素赋存状态等。工艺矿物学研究结果,攀枝花地区的钒钛磁铁矿中硫化物主要为磁黄铁矿,其次为黄铜矿、黄铁矿、镍黄铁矿等,磁黄铁矿是钴、镍、铜等有价元素的赋存物,同时分析了该矿区不同矿段的硫化物特征及选矿产品中硫化物的走向等,研究结果可作为该钒钛磁铁矿的硫化矿中钴、镍、铜的合理开发利用的基础参考依据。

钒微合金钢的热塑性

Banks K M, Tuling A, Mintz B

2015, 36(5): 63-68. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.013

摘要(91) PDF(5)

摘要:
低碳低氮微合金钢通常表现出抗横向开裂性能,而碳含量较高的微合金钢则不然。讨论了碳含量质量分数为0.05%~0.6%的含钒微合金钢的热塑性研究和工业经验。在不同碳含量的情况下,只要[V][N]乘积不超过1×10^-3,添加的钒就能降低钢对横向开裂的敏感性。铌和钒的结合增加了800~900℃临界矫直温度范围内的热塑性,这一改善得益于钒和铌复合加入减缓了动态析出过程。在含钛钢中,最初在高温下生成的TiN具有促进TiNb(C,N)沉淀粗化和降低对塑性不利的细小NbV(C,N)沉淀体积分数的额外作用。还介绍了TWIP钢热塑性的最新结果以及含钒微合金钢连铸的工业经验。

钒钛铁精矿内配碳含硼磁化球团制备工艺研究

马兰, 杨绍利

2015, 36(5): 69-73. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.014

摘要(67) PDF(2)

摘要:
采用三元二次回归正交组合设计及空白对照试验的方法,研究了硼铁精矿配比、磁化焙烧温度和时间对钒钛磁铁矿内配碳含硼球团磁化指标的影响。结果表明:添加少量硼铁精矿可提高磁化焙烧效果;焙烧温度对磁化效果的影响最显著,其次是焙烧时间,三个自变量因素直接的交互作用对磁化指标的影响非常小;根据自变量回归方程得出,在氮气保护条件下,当焙烧温度为890~1 037℃、焙烧时间为50~90 min、硼铁精矿含量为0.5%~3.0%时,其磁化球团的磁化指标为0.67,其主要物相为Fe₃O₄。

低钛型混匀矿的烧结基础特性

刘颂, 李福民, 吕庆

2015, 36(5): 74-78,86. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.015

摘要(77) PDF(2)

摘要:
对宣钢单种含钛铁矿粉的烧结基础特性进行了测定,根据混匀矿烧结基础特性进行了优化配矿试验。结果表明:烧结矿的转鼓指数随着混匀矿黏结相强度的增加而增大,低温还原粉化指数和中温还原性随混匀矿液相流动性的增大而增大。宣钢低钛型混匀矿的适宜烧结基础特性:同化性温度为1 300~1 319℃,液相流动性指数为2.56~3.50,黏结相强度为4 100~4 200 N,烧结技术指标和烧结矿性能最优。

分流制粒烧结工艺参数对钒钛烧结矿微观结构的影响

李燕江, 吕庆, 白瑞国, 丁海超, 李红玮, 孙艳芹

2015, 36(5): 79-86. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.016

摘要(69) PDF(2)

摘要:
研究了分流制粒烧结中酸性物料的粒度、配碳量和碱度等工艺参数对烧结矿微观结构的影响。结果表明,酸性物料的粒度范围扩大时,料层透气性变好,铁酸钙增多,矿相结构更均匀。当碱度较低时,烧结矿黏结相以硅酸二钙和玻璃质为主;随着碱度升高,钙钛矿含量先增加后减少,当碱度达到2.02时,铁酸钙含量大量增加,黏结相以铁酸钙和玻璃质为主。随着配碳量的增加,铁酸钙含量降低,钙钛矿含量增加,赤铁矿含量减少,亚铁含量增多,将使得烧结矿的转鼓强度和还原粉化指数提高,还原性下降。综合考虑分流制粒钒钛矿烧结配碳量选择4.2%比较适宜。

海砂矿和高炉粉尘复合造块还原试验

刘依然, 张建良, 王振阳, 刘征建, 邢相栋

2015, 36(5): 87-91. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.017

摘要(72) PDF(2)

摘要:
针对海砂矿和高炉布袋灰在化学成分和粒度分布方面的互补性,对海砂矿/高炉布袋灰的协同利用进行可行性研究,通过海砂矿/高炉布袋灰复合压块还原试验,考察了还原温度和矿灰比对产物金属化率、残碳量和抗压强度的影响。研究结果表明:二者协同利用具有良好的可行性,试验以还原温度1 200℃、矿灰比(海砂矿:高炉布袋灰质量比)3.2最佳,在此条件下氩气气氛中还原30 min,产物金属化率和抗压强度分别可达91.21%和150.1N/个。

碱度对含钒钛高炉炉料熔滴性能的影响

王福佳, 吕庆, 陈树军, 刘然, 李福民

2015, 36(5): 92-96. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.018

摘要(159) PDF(3)

摘要:
利用高温熔滴炉模拟实际高炉软熔带的运行情况,探讨承钢炉料结构条件下,不同碱度对含钒钛高炉炉料软化温度、熔化温度、最大压差、熔滴综合指标等高温物理性能的影响。试验结果表明:碱度在1.38~1.68变化时,随着碱度的升高炉料软化开始温度(T₁₀)升高,由1 180℃升高到1 197℃;软化区间(ΔT₁)变窄,由197℃下降到124℃。熔化开始温度(T_s)升高,由1 240℃升高到1 263℃;熔化区间(ΔT_ds)变窄,由175℃下降到134℃。最大压差(ΔP_max)降低,由14.70 k Pa降低到8.71 k Pa,料层透气性得到改善。熔滴综合指标(S值)降低,由1 301 k Pa·℃降低到6...

CaO-Al₂O₃-SiO₂-TiO₂渣系脱硫试验

吴龙, 胡天麒, 郝以党, 张国华, 李士琦

2015, 36(5): 97-102. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.019

摘要(59) PDF(2)

摘要:
为确定CaO-Al₂O₃-SiO₂-TiO₂渣系的脱硫能力,使用10 kg感应炉进行脱硫试验并结合Factsage热力学软件理论计算,考察了二元碱度,Al₂O₃和TiO₂含量对该渣系脱硫能力的影响。结果表明:二元碱度对渣系硫分配系数的影响显著,其他因素的影响不显著;试验条件下渣系最高硫分配系数的最优组合为:二元碱度7,Al₂O₃30%和TiO₂3%,试验条件下的最佳硫分配系数58.14;TiO₂含量低于3%时,CaO-Al₂O₃-SiO₂-TiO₂脱硫能力和Ca O-Al₂O₃-SiO₂渣系接近,能够满足炼钢脱硫要求。

碱度对保护渣结晶温度及结晶矿相的影响

张翼飞, 韩秀丽, 刘丽娜, 张韩

2015, 36(5): 103-107. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.020

摘要(115) PDF(7)

摘要:
结合亚包晶钢保护渣的矿物成分和冶金性能特点,在实验室自制不同碱度的亚包晶钢保护渣,采用工艺矿物学方法,探讨碱度对保护渣结晶温度和结晶矿相的影响规律。结果表明:随碱度值的增加(0.9~1.3),保护渣的结晶温度逐渐升高,热流密度先降低后升高再降低,对应的渣膜结晶率先增大后减小再增大,且渣膜结晶率均较高,达到75%以上。不同碱度对应渣膜的结晶矿物种类相同,主要组成矿物为枪晶石和硅灰石。随碱度增加,枪晶石含量不断增加,晶形逐渐增大;硅灰石含量不断减少,晶形逐渐变小。该研究成果对优化亚包晶钢保护渣具有重要指导意义。

Corex熔融气化炉移动床区域内炉料流动研究

潘刚, 刘训良, 温治, 武文斐

2015, 36(5): 108-113. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.021

摘要(75) PDF(2)

摘要:
建立Corex工艺熔融气化炉移动床区域冷态模型,通过对示踪颗粒层运动信息的跟踪、研究,得到移动床区域炉料的流动规律、死料柱几何形状及尺寸。分析移动床高度、风口气体总流量对死料柱高度及横截面积的影响规律。试验结果表明:根据炉料流动规律,熔融气化炉移动床区域可分为四个不同的子区域。移动床底部的死料柱形状呈半椭圆形。在其它参数不变的情况下,随着移动床高度的增加,死料柱高度及横截面积减小;当风口气体流量增加,死料柱高度及横截面积减小。

氧气高炉条件下球团矿还原行为研究

孙德鹏, 薛庆国, 刘锦周, 郭文涛, 王静松

2015, 36(5): 114-121. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.022

摘要(76) PDF(2)

摘要:
为分析氧气高炉条件对炼铁系统还原过程的影响,建立高炉气固换热-化学反应耦合数学模型,对高炉软熔带以上区域进行分区,获得氧气高炉和传统高炉不同区域的升温制度和气氛变化规律;通过球团矿还原行为试验,结果表明:相比传统高炉条件,氧气高炉条件下球团矿还原性有大幅度提高,边缘区域更为明显;由于还原势的提高以及H₂的增加,氧气高炉条件下炉料还原速率比传统高炉更快,生成金属铁的量更多,有利于改善炉料的软熔行为。研究为氧气高炉工业化应用提供理论基础。

生成结渣前后高炉炉缸流场的分析

冯学武, 金焱, 李洋, 程常桂, 常正昇, 金业磊

2015, 36(5): 122-128. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.023

摘要(66) PDF(2)

摘要:
为探究炉缸炉底在正常侵蚀的情况下和出现挂渣之后侵蚀的情况下炉缸内铁水流场的区别。以流体力学理论基础,建立了炉缸炉底在侵蚀前后铁水流场的三维数学模型和炉缸内生成结渣之后铁水流动对炉缸炉底的侵蚀情况的三维数学模型。利用CFX软件,研究不同时期炉缸炉底的速度矢量和不同位置的流线。结果表明,生成挂渣前后炉缸出现环流现象,但是由于挂渣粘附在炉缸上,对炉缸有一定的保护作用,同时炉缸内出现挂渣之后减小了炉缸的内部构造,使铁水流出出铁口的速度加快。在生产中可利用生成挂渣,加快出铁速度,同时依靠挂渣的保护作用,延长高炉炉缸的使用年限。

耐磨钢板NM360开裂原因分析

范丹萍, 彭其春, 邓力

2015, 36(5): 129-133. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.024

摘要(44) PDF(2)

摘要:
针对耐磨钢NM360成品在静置数日后突然开裂的现象,利用金相显微镜、扫描电镜等手段对断口表面裂纹及组织进行了观察。结果表明:钢板厚度中心存在偏析及沿晶界分布的网状碳化物,这些缺陷在热处理淬火冷却不均及火焰切割过程形成的残余应力的作用下充当裂纹源产生了延迟裂纹。通过降低连铸坯中心缺陷、改善热处理工艺、预热至一定温度后慢速切割可有效避免延迟开裂现象的发生。

65Mn锯片用钢硬度不均原因分析

陈连生, 齐祥羽, 宋进英, 田亚强, 张健杨

2015, 36(5): 134-138. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.025

摘要(62) PDF(4)

摘要:
采用硬度计、光学显微镜、SEM扫描电镜及EDS能谱分析,对65Mn锯片用钢生产中出现的硬度不均的成因及其影响因素进行分析研究。结果表明:引起65Mn锯片用热轧带钢硬度不均的主要原因是热轧钢板内珠光体片层间距不均匀、带状组织及脱碳层的存在;其中以珠光体片层间距不均为主,其特征为钢板内珠光体片间距大小不一,差别较大,珠光体组织的平直度较差。通过优化终轧后冷却工艺、炼钢及连铸工艺、加热制度等措施,有效改善了65Mn热轧钢板表面硬度均匀性。

钒钛专利

2015, 36(5): 139-140.

摘要(43) PDF(2)

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2015年第36卷第5期

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2015年 第36卷 第5期

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