【摘要】：釩鈦磁鐵礦作為一種富含鐵、釩、鈦等多種有價(jià)組元的特色冶金資源,具有極高的綜合利用價(jià)值,其廣泛分布于我國的四川攀西、河北承德以及安徽馬鞍山等地區(qū)。近六十年來,隨著冶金工作者們對(duì)釩鈦磁鐵礦資源研究的不斷深入,我國高爐冶煉釩鈦磁鐵礦技術(shù)取得了巨大進(jìn)步。然而,由于釩鈦磁鐵礦自身“貧”、“細(xì)”、“散”、雜”的特點(diǎn),使得其造塊難度大(燒結(jié)、球團(tuán)),高爐冶煉過程核心技術(shù)指標(biāo)低,如高爐利用系數(shù)低,焦比高等等,因此開發(fā)釩鈦磁鐵礦新型高爐爐料十分必要。含碳熱壓塊作為一種新型的煉鐵原料,由于其具備著高溫強(qiáng)度高,還原性能好以及原料適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),已成為冶金工作者們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)之一�；诖�,本文提出了釩鈦磁鐵礦含碳熱壓塊這一新型高爐爐料的制備,考察了熱壓制備過程中熱壓溫度、配碳比、煤粉粒度和礦粉粒度對(duì)其抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律,確定了熱處理過程中合理的熱處理溫度和時(shí)間;考察了其基礎(chǔ)冶金性能,包括低溫還原粉化性能、還原膨脹性能以及還原性能;在以上基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了釩鈦熱壓塊添加量對(duì)綜合爐料熔滴性能的影響,考察不同添加比例下,滴落初鐵中V、Cr的含量及收得率,最終確定合理的添加比例范圍。主要得出以下結(jié)論:(1)釩鈦磁鐵礦含碳熱壓塊熱壓制備過程中,在低溫區(qū)(100～300℃)熱壓溫度作用最顯著,其次分別為煤粉粒度、礦粉粒度和配碳比,其最佳參數(shù)水平為熱壓溫度300℃,配碳比1.6,煤粉粒度-200目,礦粉粒度-200目;在高溫區(qū)(300～500℃),礦粉粒度作用最顯著,其次分別為熱壓溫度、配碳比和煤粉粒度,其最佳參數(shù)水平為熱壓溫度450℃,配碳比1.8,煤粉粒度-150目,礦粉粒度-150目。綜合考慮,確定優(yōu)化后的熱壓參數(shù)為:熱壓溫度200℃,配碳比1.6,煤粉和礦粉均為-200目,在優(yōu)化后的參數(shù)條件下壓制的釩鈦礦熱壓塊強(qiáng)度為1071N/個(gè)。(2)釩鈦磁鐵礦含碳熱壓塊最佳熱處理參數(shù)為:熱處理溫度650℃,熱處理時(shí)間5h。熱處理后的熱壓塊強(qiáng)度為2620N/個(gè),熱處理過程失重率達(dá)到7.76%,其強(qiáng)度滿足如爐冶煉要求。(3)釩鈦磁鐵礦含碳熱壓塊具備良好的冶金性能,其還原粉化率RDI+3.15為99.34%,還原膨脹指數(shù)RSI為-2.16%,還原性能優(yōu)于釩鈦球團(tuán)礦。因此,釩鈦熱壓塊冶金性能總體上由于傳統(tǒng)的釩鈦燒結(jié)礦和釩鈦球團(tuán)礦,符合高爐冶煉對(duì)爐料質(zhì)量的要求。(4)綜合爐料的熔滴試驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著綜合爐料中含碳熱壓塊加入量的增加,綜合爐料的軟化溫度區(qū)間逐漸變寬,從146.1℃增至266.1℃;綜合爐料的熔化溫度區(qū)間先收窄后變寬,當(dāng)熱壓塊的添加比例為20%時(shí),熔化區(qū)間最窄,為129.5℃;隨著含碳熱壓塊加入,綜合爐料的透氣性能明顯改善,綜合爐料的滴落率先增加后下降,熱壓塊添加比例為10%時(shí)滴落率最高,達(dá)72.4%;初鐵中的V、Cr含量及其收得率均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢,當(dāng)熱壓塊的添加比例為25%時(shí),V、Cr含量及其收得率達(dá)到最大值,二者的含量分別為0.101%和0.137%,二者的收得率分別為14.55%和28.16%。綜合考慮,綜合爐料中含碳熱壓塊的添加比例應(yīng)控制在10%～25%,最佳添加比例為20%。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TF53
【圖文】：

圖２．１０使用含碳復(fù)合爐料對(duì)高爐操作參數(shù)的影響逡逑Ｆｉｇ．邋２．８邋Ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋ＣＣＢ邋ｃｈａｒｇｉｎｇ邋ｒａｔｉｏ邋ｏｎ邋ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ邋ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ逡逑基于以上的研究，本課題提出了將熱壓含碳球團(tuán)技術(shù)運(yùn)用于釩鈦磁鐵礦新逡逑型高爐爐料的制備過程，并就釩鈦熱壓塊的基礎(chǔ)冶金性能展開相關(guān)的研究，具逡逑體的展望包括以下幾點(diǎn)：其一，熱壓含碳球團(tuán)具有良好的冷態(tài)以及高溫強(qiáng)度，逡逑而現(xiàn)階段釩鈦燒結(jié)礦和球團(tuán)，由于其在制備過程中內(nèi)部生成了大量的鈣鈦礦，逡逑使得其極易粉化破碎，因此釩鈦熱壓塊將改善傳統(tǒng)釩鈦礦高爐爐料的強(qiáng)度，進(jìn)逡逑而降低爐料在高爐內(nèi)的破碎粉化，改善高爐料柱的透氣性，提高高爐的冶煉效逡逑率；其二，從降低能耗的角度來看，相較于傳統(tǒng)釩鈦礦的造塊過程，無論是燒逡逑－２４－逡逑

３．３．１試驗(yàn)設(shè)備逡逑實(shí)驗(yàn)過程使用的設(shè)備包括制樣裝置、加熱爐、熱壓裝置以及強(qiáng)度檢測裝置，逡逑實(shí)驗(yàn)過程所用的熱壓裝置見圖３．２邋（ａ）所示，得到的釩鈦熱壓塊形貌見圖３．３逡逑所示，３．２邋（ｂ）所示為釩鈦熱壓塊抗壓強(qiáng)度檢測裝置。逡逑－３０－逡逑

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本文編號(hào)：2727790