您现在的位置:网站首页答辩论文论文专题

钛磁铁矿短流程冶炼条件下耐火材料侵

  • 简介:XXX学院本科毕业设计(论文)钒钛磁铁矿短流程冶炼条件下耐火材料侵蚀机理的研究学生姓名: 学生学号: 院(系): 材料工程系 年级专业: 级材料科学与工程 指导教师: 高级工程师 助理指导教师: 助理工程师 二〇〇七年六月 摘......
    • 请与管理员联系购买资料 QQ:5739126
  • 论文简介
  • 相关论文
  • 论文下载
[页数] 37     [字数] 11791

[摘要]
XXX钒钛磁铁矿非高炉炼铁技术已经进入工业试验阶段。随着工业化试验进行,冶金炉衬用耐火材料的寿命问题成为制约连续生产和富钛渣品位提高的重要因素,尤其在熔分过程中更加突出。关于非高炉冶炼钒钛磁铁矿条件下,耐火材料的侵蚀机理研究目前还是空白。
本课题在1 500℃~1 600℃条件下,采用静态抗渣试验法,考察了不同条件下熔分过程中富钛渣对耐火材料的侵蚀情况。试验结果表明:
气氛和温度对侵蚀过程影响非常显著,所有试样在还原气氛中的侵蚀程度明显低于在氧化气氛中的情况。在氧化气氛中,当温度由1 500℃上升到1 600℃时,高铝砖的侵蚀指数提高1.9倍,镁碳砖提高1.5倍,镁砖提高1.8倍;还原气氛中,同样条件下高铝砖的侵蚀指数提高1.7倍,镁碳砖提高2.3倍,镁砖提高2.0倍。
在相同条件下镁碳砖对富钛渣表现出优异的抗侵蚀和渗透性能,它们的抗侵蚀能力大小为:镁碳砖﹥镁砖﹥高铝砖。在1 600℃氧化气氛中,高铝砖的侵蚀指数是的镁碳砖的4.2倍;还原气氛中,高铝砖是镁碳砖的6.4倍。残砖显微结构分析表明:耐火材料化学成分与炉渣反应形成的低熔点相通过耐火材料中的气孔和裂隙渗透进入砖体中,引起耐火砖的熔损是侵蚀的主要方式。同时,渣中特有TiO2和V2O5在不同条件下对耐火材料侵蚀的影响机理不同。在氧化气氛中,TiO2和V2O5主要与体系中MgO、Al2O3、SiO2、CaO等反应生成辉石类低熔点化合物是耐火材料的抗渣能力降低的原因;在还原条件下,TiO2、V2O5与碳反应很容易生成TiC、VC,大大提高了熔渣的粘度,阻止了渣膜的渗透,有利于提高耐火材料对富钛渣的抗侵蚀能力。

[目录]
1 绪论
2 文献综述
3 试验研究
4 分析与讨论
参考文献
附录A:烧制后的试样形貌
附录B:试样剖面图
致  谢

[原文]
1  绪论
    近年来我国钢铁工业取得长足发展[1],但由于受资源的影响,传统高炉技术固有的问题变得越来越突出:①高炉冶炼必须使用优质冶金焦炭,冶金焦炭又必须使用资源稀缺、价格昂贵的焦煤。据估计,按我国目前焦炭产量计算,已探明焦煤资源仅能使用30年左右;②流程长,由焦化、烧结、高温三个工序组成,基建投资大、灵活性差、对入炉原燃料的质量要求严格;③在烧结、炼焦和炼铁生产过程中产生的废水、废气、含酚氰、二氧化硫、NOX、CO2等有害物质,对环境污染十分严重。
由于以上原因,非高炉冶炼技术正在受到越来越多人的关注。非高炉冶炼是指不用高炉和焦炭的各种冶炼工艺的总称,可以分为直接还原工艺和熔融还原工艺两种。其以不用焦炭而直接使用非焦煤粉、流程短、能耗低、污染小等传统高炉不具有的优点而受到关注和发展。
XXX钒钛磁铁矿以前被国外学者称为“呆矿”,攀钢自行发明的钒钛磁铁矿高炉冶炼技术,经过近40年的发展,已取得骄人的成绩。在钒钛磁铁矿高炉冶炼过程中,V进入铁水,实现了V和Ti的分离。Ti进入高炉渣中,使炉渣中TiO2高达22﹪以上,目前还没有技术有效、经济合理的方法提取,因此造成极大资源浪费。
因此,采用新型冶炼技术,提高资源利用效率是目前攀西地区钒钛磁铁矿冶炼方法的研究热点和课题。前期研究表明:通过直接还原融分技术冶炼钒钛磁铁矿,可以实现V、Ti、Fe的彻底分离,极大地提高资源的利用率。具体方法:通过转底炉还原工艺生成金属化球团,然后在采用密闭酸性电炉对金属化球团进行熔分,熔分过程中V进入铁水,Ti进入渣中,形成TiO2含量高达51%以上的富钛渣(工艺如图1.1)。富钛渣再用作提取TiO2的原料,从而实现了钒钛磁铁矿中TiO2的高效利用。
图1.1 钒钛磁铁矿非高炉冶炼工艺
    但是由于非高炉冶炼技术起步较晚,配套设备和相关技术相对缺乏,尤其是相关耐火材料的选择和应用问题的研究较少。炉衬使用寿命一直成为制约设备生产率的提高的重要因素,而目前学界研究较少。对于钒钛磁铁矿非高炉冶炼技术而言,炉渣性质更加特殊,由于耐火材料受炉渣侵蚀而引起设备寿命使用降低的问题更加突出,一方面炉衬问题极大影响了生产的连续性,同时使生产成本极大提高;另一方面,由于炉衬侵蚀后进入渣中,使富钛渣品位降低,严重影响富钛料的品位。
......

[参考文献]
[1] 周家琮,黎建明.非高炉炼铁技术论文集[J].攀钢钢铁研究院汇编,2004(12):1-19.
[2] 罗星源,乔芝郁.熔融还原炼铁用耐火材料的研究现状[C].耐火材料论文,1996(6):34-96.
[3] W E Lee, S Zhang. Melt corrosion of oxide and oxide–carbon refractories[J]. INTEMATIONAL     MATERIALS REVIEWS, 1999,44(3):77-105.
[4] K Tabata, H Nishio, K Itoh. Study on oxidation-reduction reaction in MgO-C refractory[J].    TAIKABUTSU OVERSEAS, 1988,8(4): 3-10.
[5]  S Zhang, A Yamaguchi. Effects of CaO and Al2O3 added to MgO-C refractories on MgO-C reaction[J].JOURNAI OF THE CERAMIC SOCIETY OF JAPAN,1996,104(2):84-88.
[6] 秦延许.当今非高炉炼铁技术及发展趋势[C].马鞍山钢铁设计研究院论文,1995(4):25-56.
[7] 王诚训.MgO-C质耐火材料[M].北京:冶金工业出版社,1995:25-89.
[8] 宋国才,汤天宇,陈小武.镁碳砖在攀钢氧气转炉上使用损毁原因分析[J].攀钢技术, 1995(2):26-31.
[9] 叶大伦,胡建华.实用无机物热力学数据手册(第2版)[M].北京:冶金工业出版社,2002:14-98.
[10] 刘刚.氧气转炉含钒炉渣相图及一些氧化物对CaO-FeO-SiO2渣系性能的影响[R].北京钢铁学院学报,1983(1):21-42.
[11] 文永才.含V2O5、TiO2钢渣溶化性质的研究[M].钢铁,2002,37(9):17-21.
[12] 孔繁芬.含钒钢渣粘度研究[J].鉴定材料,1979(10):1-23.
[13] 陈家祥.炼钢常用图表数据手册[M].北京:冶金工业出版社,1984:214.
[14] 董履仁.含钒转炉渣与碱性耐火材料的作用机理[J].鉴定材料,1980(8):25-56.
[15] 万新,裴鹤年,白晨光,等.钛氧化物还原与钛渣变稠[J].重庆大学学报,2000(5):36-39.
[16] 陈肇友,蒋明学,李勇.陈肇友论文集[C].北京:冶金工业出版社,1998:175-187.

[原文截取]
XXX学院本科毕业设计(论文)
钒钛磁铁矿短流程冶炼条件下耐火
材料侵蚀机理的研究
学生姓名:
学生学号:
院(系): 材料工程系
年级专业: 级材料科学与工程
指导教师: 高级工程师
助理指导教师: 助理工程师
二〇〇七年六月
摘 要
XXX钒钛磁铁矿非高炉炼铁技术已经进入工业试验阶段。随着工业化试验进行,冶金炉衬用耐火材料的寿命问题成为制约连续生产和富钛渣品位提高的重要因素,尤其在熔分过程中更加突出。关于非高炉冶炼钒钛磁铁矿条件下,耐火材料的侵蚀机理研究目前还是空白。
本课题在1 500℃~1 600℃条件下,采用静态抗渣试验法,考察了不同条件下熔分过程中富钛渣对耐火材料的侵蚀情况。试验结果表明:
气氛和温度对侵蚀过程影响非常显著,所有试样在还原气氛中的侵蚀程度明显低于在氧化气氛中的情况。在氧化气氛中,当温度由1 500℃上升到1 600℃时,高铝砖的侵蚀指数提高1.9倍,镁碳砖提高1.5倍,镁砖提高1.8倍;还原气氛中,同样条件下高铝砖的侵蚀指数提高1.7倍,镁碳砖提高2.3倍,镁砖提高2.0倍。
在相同条件下镁碳砖对富钛渣表现出优异的抗侵蚀和渗透性能,它们的抗侵蚀.....
查看评论 已有0位网友发表了看法
  • 验证码: