CaO对海滨钛磁铁矿精矿直接还原?磁选工艺中还原气氛的影响

以铁品位为58.58%、TiO₂品位为12.04%的海滨钛磁铁矿精矿为试样,进行煤基直接还原–磁选试验。从反应产生的CO和CO₂气体组成、总反应的气化速率、CO分压值、金属化率、矿物组成等角度进行分析,查明了CaO在海滨钛磁铁矿精矿直接还原?磁选工艺中的作用机理。研究结果表明,CaO可以提高还原剂的气化速率,促进钛磁铁矿的还原,增加CO₂气体的产生量,从而降低CO分压值。同时发现CaO可以参与固固反应,降低含钛矿物中的FeO含量,也有利于钛、铁组分的迁移和富集,促进金属铁颗粒的聚集长大。因此,添加CaO有利于通过磨矿?磁选促进钛铁分离与回收。      

TiO2-Al2O3-CaO-SiO2低碱度高钛渣熔体黏度特性

研究了TiO₂含量、Al₂O₃含量以及二元碱度(CaO/SiO₂)对TiO₂-Al₂O₃-CaO-SiO₂低碱度高钛渣黏度的影响.实验采用旋转柱体法在1633-1873K温度范围内对渣系熔体黏度进行了测量.当TiO₂质量分数为23%-43%、Al₂O₃质量分数为3%-12%和二元碱度为0.3-0.7时,钛渣熔体黏度随TiO₂含量和碱度的增加而降低,随Al₂O₃含量的增加而增加.通过对转底炉-电炉熔分过程渣系脱硫能力计算,得知在低碱度高钛渣中TiO₂属于酸性.依据黏度测量数据和对TiO₂属性的界定,通过修正Urbain模型建立了低碱度高钛渣的熔体黏度预报模型.模型预测结果误差为11%,证明新模型对于低碱度高钛渣的黏度具有良好的预报效果.      

某低品位钒钛磁铁矿选铁试验及选铁过程中元素走向

某低品位钒钛磁铁矿含TFe 17.92%,含Ti O26.19%,采用干式预选抛尾—阶段磨矿阶段选别工艺后,获得了TFe品位60.57%、全流程铁回收率49.34%的铁精矿,铁精矿中含Ti O27.89%。在选铁过程中,经过干式粗粒抛尾以后,铁、钛、钒、铬、钪、钴、镍等元素皆主要在粗抛精矿中富集;经过湿式磁选以后,铁精矿中钒、铬得到了较好的富集,钴、镍有一定程度的富集,而钪主要富集在弱磁选尾矿中,硫在干式尾矿中含量较低,在铁精矿中有一定程度富集。     

铝热还原制备钛/钛铝合金粉过程含钛冰晶石中钛的赋存状态与分布规律

以氟钛酸钠为原料,经1 150℃铝热还原制备钛及钛合金,含钛冰晶石为铝热还原蒸馏阶段的副产物。根据含钛冰晶石蒸气扩散路径,对结晶区不同位置的含钛冰晶石进行取样分析。XRF分析表明：按照含钛冰晶石蒸气流经位置的先后顺序,含钛冰晶石样品中的钛含量(以TiO₂计)由10.38%急剧降低至2.70%后基本稳定在0.16%。XPS分析表明：含钛冰晶石中钛主要以TiO₂和TiOS的形式存在,二者中的钛占钛总量的70%以上;含钛冰晶石中还含有少量钛的氮化物、氟化物以及钛铝合金。XRD及SEM分析所得含钛冰晶石中钛的赋存状态与XPS分析结果基本一致。     

100t转炉用含钛铁水冶炼高碳钢的留渣+单渣操作实践

针对100t转炉用含钛铁水冶炼高碳钢的前期成渣难于熔化、脱磷率低的问题,分析了含钛铁水转炉炼钢的成渣过程和炉渣的物理特性,开发了留渣+单渣工艺技术。循环利用终点炉渣,充分发挥渣中10%～13%FeO高（FeO）含量的特点,快速把含钛铁水冶炼前期的CaO-TiO₂-SiO₂三元渣系转变为CaO-TiO₂-SiO₂-FeO四元渣系,脱除钢中大部分磷。控制终渣碱度大于3.2、（TiO₂）含量小于5%,使转炉出钢[C]≥0.20%、[P]≤0.014%,转炉炼钢脱磷率达到88%～92%,石灰消耗下降到28 kg/t钢。     

应用M-MIVM预测含钛渣系组元活度

 在钢铁冶炼过程中,随着护炉钛材料和含钛铁矿石的应用,大量的含钛炉渣被生产出来。由于缺少多元含钛渣系的热力学数据,限制了钛资源综合利用技术的深入发展。因此,应用改进的分子相互作用体积模型(M-MIVM(FII)),预测了基础渣系Al₂O₃-CaO-SiO₂、FeO-MnO-SiO₂和含钛渣系FeO-MnO-TiO₂、FeO-SiO₂-TiO₂、MnO-SiO₂-TiO₂、Al₂O₃-CaO-FeO-TiO₂中各组元活度,并与试验值比较。结果表明,M-MIVM(FII)的预测值与试验值符合较好,6个体系总的平均相对误差为11%,该精度处于Turkdogan提出的30%以内的试验误差范围; M-MIVM(FII)在参数拟合与活度预测能力方面均优于MIVM,该模型对多元含钛熔渣体系组元活度具有更好的预测效果。在此基础上,应用M-MIVM(FII)预测Al₂O₃-CaO-SiO₂-TiO₂熔体中TiO₂活度,并分析其影响因素。结果表明,TiO₂活度预测值与试验值吻合良好,且随炉渣碱度、Al₂O₃含量的增加而降低,该规律与试验规律相一致。M-MIVM(FII)仅通过拟合子二元系活度或者直接由无限稀活度系数就能够预测多元熔体的热力学性质。     

唐钢带式焙烧工艺生产熔剂性球团矿

球团矿具有铁品位高、冶金性能优良、粒度均匀、冷态强度高、冶炼过程渣铁比低和燃料比低等特点。随着球团矿入炉比例的提升、环保要求的不断提高，带式焙烧机以其大型化、自动化、集约化、低能耗等特点成为球团生产线的首选。本文基于唐钢自身铁精粉中MgO、TiO₂含量高的资源状况，分析了MgO、TiO₂含量对熔剂性球团矿熔滴性能、低温还原粉化指标、转鼓指数、抗压强度、膨胀指数、筛分指数等指标的影响。结果表明，在膨润土配比0.6%、SiO₂ 3.0%～3.20%,熔剂性球团矿碱度1.2,且TiO₂含量为0.6%时，MgO含量从1.5%提高至2.1%,球团矿抗压强度变化不大，膨胀指数略有降低，低温还原粉化率(RDI_{+6.3 mm})明显提高；在相同生产条件下，熔剂性球团矿中MgO含量为1.5%时，TiO₂含量从0.2%提高至0.9%,球团矿转鼓指数、筛分指数变化不明显，抗压强度略有下降，膨胀指数略有提高，低温还原粉化率明显下降。通过采取优化配矿结构，唐钢3座3 000 m     

高钛铁水生产低钛轴承钢的工艺研究

介绍了低钛轴承钢的生产工艺，对钢中钛及TiN夹杂进行了热力学分析，同时对比了单渣和双渣冶炼操作工艺过程中钢液钛含量及各工序炉渣中TiO₂含量。结果表明：钛已近乎全部氧化进入渣中，钢水中氧含量在0.01%(即100 ppm)时，钢水中平衡的余钛约1.26 ppm,几乎为痕迹；成品中的钛主要来源于合金等物料带入和炉渣内TiO₂的还原；通过单渣法和双渣法试验对比发现，单渣法增钛量是双渣法的约3.5倍，且增钛量与回磷量成正相关，即回磷越多成品钛含量越高；结合热力学分析及工业试验分析，使用高钛铁水冶炼低钛轴承钢时采用双渣操作，严格控制下渣，并控制渣中Al₂O₃/TiO₂≥300,可稳定生产出成品Ti≤0.002 0%的高级优质轴承钢。通过对钢中TiN的热力学分析，在轴承钢中氮和钛含量取上限时，即氮含量为0.005 0%时，钛含量0.003 0%时，形成TiN夹杂的热力学温度为1 181℃,此时轴承钢已为固态，正常情况下钢中不会形成TiN夹杂。实际轴承钢内的TiN夹杂主要是由于选分结晶局部...     

低钛高炉渣应用于HRB400E螺纹钢100t LF精炼的工业试验

采用喷吹CO₂法对低钛高炉渣进行脱硫处理,低钛高炉渣中硫的脱除率为66.59%~78.01%,渣中残硫含量为0.137%~0.283%,所制备的低硫低钛高炉渣中硫含量基本满足HRB400E钢LF精炼渣要求。低硫低钛高炉渣LF精炼终渣成分为/%:37.40~46.50CaO,12.30~15.10MgO,21.70~26.70SiO_2,5.74~17.00Al₂O_3,2.44~3.39TiO_2,0.36~1.42MnO,0.75~1.62Fe₂O_3,0.200~0.597S,钢水脱硫率为10.0%~41.5%,HRB400E钢终点[S]为0.008%~0.029%,与现工艺精炼渣（折渣和钢包渣终渣成分/%:34.30~42.90CaO,13.60~18.10MgO,24.00~26.50SiO_2,4.88~11.00Al₂O_3,0.71~1.12TiO_2,0.47~1.47MnO,0.81~1.72Fe₂O_3,0.245~1.132S）的脱硫效果相当（HRB400E钢终点[S]0.027%~0.032%）。     

熔融制样-X射线荧光光谱法快速测定富钛料中主次成分

以Li₂B₄O₇为熔剂,Li₂CO₃作助熔剂,NH₄I作脱模剂,熔融法制备样品,建立了X射线荧光光谱法测定富钛料中SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、MnO、TiO₂、TFe的分析方法。试验表明,采用高温预氧化处理,解决了高钛渣样品中低价钛对铂黄金坩埚的腐蚀问题;在最佳试样量为0.4 g、稀释比(m_样品:m_熔剂)为1∶15、脱模剂使用量为20 mg时熔样效果最佳。采用经验系数法对基体效应进行校正后,测定富钛料样品中各成分的相对标准偏差(RSD,n=10)在0.06%~0.84%之间。用标准物质和实际样品验证,测定结果与标准物质认定值和实际样品化学分析方法测定值相符,能够满足日常分析的要求。     

某低品位钒钛磁铁矿干式选铁尾矿的选钛试验

某低品位钒钛磁铁矿干式选铁尾矿含钛9.65%,由于矿区严重缺水,钛资源一直未被回收利用。针对该矿铁钛矿物嵌布特点,制定了干式预选抛尾、磨矿弱磁除铁、强磁浮选选钛的技术方案,研究了磁场强度、磨矿细度等对选别指标的影响,最终获得了Ti O2品位45.29%、回收率45.34%的钛精矿,有效回收了矿石中的钛资源。     

甘肃低品位钛铁矿选矿工艺研究

甘肃某低品位原生钛铁矿TFe和TiO2的含量分别仅为12.23%和3.80%,针对铁和钛的赋存状态和嵌布粒度特点以及矿区严重缺水的现状,制定了干式中强磁磁选预抛尾、细磨弱磁选选铁、强磁选与浮选联合选钛组合技术方案,研究了磨矿细度、磁感应强度等的影响,在获得最优工艺条件的基础上,进行了全流程闭路试验。试验获得了含Fe 60.57%的铁精矿、含TiO246.15%的钛精矿,铁的回收率为35.41%,钛回收率达66.19%,实现了矿石中铁和钛资源的综合回收。     

生物质热解产物强化海砂矿选择性还原-磁选分离

以清洁、碳中性、高活性、可再生的生物质作为还原剂，通过密封性气塞限制热解产物的逃逸，对海砂矿内配生物质直接还原行为进行了研究，研究表明，限制生物质热解产生热解产物(CO、H₂、CO₂、H₂O、Cx Hy Oz)的逃逸，在反应罐内迅速形成了60 kPa的压力，有利于H₂、CO的参与还原。其中焦油具有更高的活性，且保障了后期H₂的来源，促进了海砂矿的低温快速还原。在还原温度1 120℃、还原80 min的条件下，可获得金属化率为97.81%、铁回收率为97.81%的铁粉，以及TiO₂回收率为69.98%和V₂O₅回收率59.93%的富钛渣。     

含钛无氟连铸用保护渣研究现状及应用

随着绿色冶金浪潮的出现,要求我们发展在冶金工业生产中污染物低排放(或零排放)的绿色冶金工艺技术。传统连铸用保护渣中添加TiO₂能降低保护渣的粘度,同时能与熔渣中的一些氧化物生成钛酸盐起到控制传热作用,因此保护渣中常添加TiO₂以取代氟化物带来的不良影响。本文介绍了含钛低氟无氟连铸用保护渣研究现状及其相关的应用。     

高钛球团焙烧行为及其强化技术

研究了高钛球团的焙烧特征和固结行为.随着TiO₂含量的增加,球团焙烧难度增大,当TiO₂质量分数由10%增加至21%时,高钛球团所需预热时间由12 min延长至26 min以上,焙烧球强度由每个2486 N降低至每个1728 N.高钛球团由于FeTiO₃含量高,导致氧化速度慢、预热球氧化程度低,不利于焙烧固结时钛赤铁矿固溶体晶粒的长大,使得球团固结强度差.通过添加NaOH结合润磨工艺增大颗粒表面能和反应活性,促进了固相扩散,并生成少量低熔点化合物,有利于再结晶过程的扩散迁移,使Ti富集在Fe₂TiO₅中并促进钛赤铁矿晶粒长大,强化了高钛球团焙烧固结,可使预热时间缩短至16 min,球团强度提高至每个2141 N.      

基于变量聚类分析的烧结矿还原性能预测模型

对60组烧结矿还原性能指标(Reduction Index,RI)和化学成分的训练集进行变量聚类，通过最佳子集回归，建立烧结矿RI预测模型并进行异常值检验和误差分析，得出影响烧结矿RI最主要因素是SiO₂、MgO、TiO₂、R、FeO和CaO/TFe。模型R²达到99.88%，相对误差均在3%以下，精确度较高，能够实现烧结矿RI快速精准预测。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定酸溶性钛渣中主次量成分

酸溶性钛渣是优质的钛白生产原料,产品中的主次成分含量直接影响到后续钛白产品质量。针对酸溶性钛渣中含有低价物的特点,试验了粉末压片法制备样品的X射线荧光光谱法分析效果,并建立了熔融玻璃片制备方法:采用Li₂B₄O₇和Li₂CO₃作为熔剂,NH₄NO₃作为氧化剂,在石墨垫底瓷坩埚中先将酸溶性钛渣预氧化,再将熔球转入铂黄金坩埚,解决了样品中低价物对铂黄金坩埚腐蚀的难题。实验采用理论α影响系数法进行基体效应和谱线重叠干扰校正,进而通过对熔融条件及各待测元素测量条件的优化,以及采用金红石、钛渣、钛精矿等标准样品及人工合成校准样品绘制校准曲线,建立了X射线荧光光谱法(XRF)同时测定酸溶性钛渣中TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、MnO、CaO、MgO、TFe、V₂O₅、ZrO₂等主次量成分的方法。将实验方法应用于酸溶性钛渣实际样品分析,所测组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)均小于1.5%。采用实验方法测定酸溶性钛渣中主次量成分,分析结果与化学湿法结果吻合。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定酸溶性钛渣中主次量成分

酸溶性钛渣是优质的钛白生产原料,产品中的主次成分含量直接影响到后续钛白产品质量。针对酸溶性钛渣中含有低价物的特点,试验了粉末压片法制备样品的X射线荧光光谱法分析效果,并建立了熔融玻璃片制备方法:采用Li₂B₄O₇和Li₂CO₃作为熔剂,NH₄NO₃作为氧化剂,在石墨垫底瓷坩埚中先将酸溶性钛渣预氧化,再将熔球转入铂黄金坩埚,解决了样品中低价物对铂黄金坩埚腐蚀的难题。实验采用理论α影响系数法进行基体效应和谱线重叠干扰校正,进而通过对熔融条件及各待测元素测量条件的优化,以及采用金红石、钛渣、钛精矿等标准样品及人工合成校准样品绘制校准曲线,建立了X射线荧光光谱法(XRF)同时测定酸溶性钛渣中TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、MnO、CaO、MgO、TFe、V₂O₅、ZrO₂等主次量成分的方法。将实验方法应用于酸溶性钛渣实际样品分析,所测组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)均小于1.5%。采用实验方法测定酸溶性钛渣中主次量成分,分析结果与化学湿法结果吻合。     

南非PMC精粉与两种典型褐铁矿的配矿优化

PMC精粉的铁品位及TiO₂质量分数较高，分别为62.5%和2.6%。PMC精粉较巴西卡粉和其他铁精粉资源有明显的价格优势，在铁矿石市场上有较好的流通性，广泛应用于国内多家钢铁企业的烧结生产中。邯钢烧结混匀矿中PMC精粉所占比例为4%～6%,为了更加充分合理地利用PMC精粉，根据邯钢的配矿特点，研究了PMC精粉与褐铁矿的二元、三元配矿优化问题。首先研究了PMC精粉、FMG混合粉、杨迪粉等3种铁矿粉的物理化学性质、烧结基础特性以及经过黏结相强度试验后试样的矿相组织特征；然后基于单品种矿粉的烧结基础特性，以液相流动性和黏结相强度为考察指标，开展了PMC精粉与褐铁矿的配矿优化试验。试验结果表明，PMC精粉具有TFe、CaO、MgO含量高以及SiO₂、Al₂O₃含量低等优点，但PMC精粉也存在高TiO₂、高磷且同化温度高、液相流动性差等问题，PMC精粉与褐铁矿在化学成分、粒度组成以及烧结基础特性等方面均有很好的互补性。二元混匀矿的液相流动性随PMC精粉配比的提升而减弱；二元混匀矿的黏结...     

Cr含量对TiB2/FeCr基复合材料显微组织和高温氧化行为的影响

采用原位合成法制备了TiB₂/FexCr基(x=0、4、10、16、22、28,质量分数/%)复合材料,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等方法,对TiB₂/FeCr基复合材料的显微组织和高温氧化行为进行表征分析。当Cr含量为22%时,复合材料呈现出优异的抗高温氧化性能,其富Cr细密片层状TiB₂在900℃氧化过程中促进了连续Cr₂O₃/TiO₂混合层的形成,获得了金红石型TiO₂表层、致密Cr₂O₃中间层和Cr₂O₃/TiO₂混合层的三层阻隔结构,有效地抑制了钛离子和氧离子的扩散。