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高比例钒钛粉烧结技术研究及应用

2021-05-15胡熊

重庆科技学院学报(自然科学版) 2021年2期

胡 熊

(四川省方大达州钢铁集团有限责任公司, 四川 达州 635000)

攀西地区的高钛型钒钛磁铁矿藏丰富,为了充分发挥地域优势、开发钒钛资源,公司开始部署钒钛冶炼战略。在高炉冶炼当中,将进一步推行钒钛矿冶炼技术,对烧结原料结构进行大幅度调整,以提高钒钛粉比例。为了保证和提高钒钛烧结矿的质量,本次研究将根据钒钛矿的基础特性,分析其中的关键因素,并讨论优化措施。

1 钒钛烧结矿的性能分析

1.1 钒钛磁铁矿资源特点

攀西地区钒钛磁铁矿资源受磨矿、选矿工艺限制,其中所含TFe仅约55%~56%,而TiO2可高达11%;此外,其中有含量较高的Al2O3和MgO,都属于高熔点物质。特别是TiO2,在烧结过程中极易与CaO结合而生成钙钛矿。钙钛矿的熔点较高,会使钒钛烧结矿液相生成量不足,对烧结矿的生成质量影响较大。表1所示为攀西地区钒钛矿成分[1]。

攀西钒钛磁铁矿的粒级较粗,其中粒径<0.074 mm的矿粒占比只有66%~70%,普遍稳定在65%~69%, 粒径≥70%的矿粒较少。其矿物主要由钛磁铁矿、钛铁矿、硅酸盐相、尖晶石等物相组成(见表2),从钒钛磁铁矿的粒级形态来看主要分为不规则三角形、四边形、细条形、多边形等外貌结构[1]。

表1 攀西地区钒钛矿成分(ω) 单位:%

由于钒钛磁铁矿中的SiO2含量较低,烧结时产生的液相量不足,烧结矿难以获得良好的黏结性,使得烧结矿强度较差;又因为其中的TiO2含量高、TFe含量较低,使得烧结过程所需的温度较高,同一时刻生成的钙钛矿液相组织较多,致使钒钛烧结矿脆性大、强度差、返矿率高。

1.2 钒钛烧结矿的特点

1.2.1 钒钛烧结矿的成矿机理

攀西钒钛磁铁矿的主要成分为钛磁铁矿,其熔点较高(1 495 ℃),而烧结料中低熔点物质的熔点一般为1 205~1 300 ℃。钒钛磁铁矿的加入,使得烧结料初熔、融化温度升高,使用钒钛磁铁矿时烧结料的熔点提高到1 280~1 300 ℃,不利于早期液相的生成,影响混合料的烧结性能。……

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