D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2003.02.008 第25卷第2期 北京科技大学学报 Vol.25 No.2 2003年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2003 Ti02对合成渣中FezO,还原发泡过程的影响 吴铿”曹进”赵勇”陈元文》孙国军” 1)北京科技大学冶金学院，北京1000832)宝山钢铁股份公司，上海200941 摘要研究了不同条件下TiO,和F,O在合成渣中被碳还原时的发泡过程.计算了该发泡 过程的发泡系数、消泡系数、平均发泡寿命、发泡强度和消泡过程开始的时间，用熔渣发泡参 数定量地讨论了温度、TO,加入量和初渣中TC的含量对熔渣发泡过程的影响，发现当初渣 中TC的含量和TO,加入量较多时，在发泡时会产生二次发泡现象. 关键词泡沫渣；Fe,O,还原：TiO,含量；TiC 分类号TF01;0648.24 高炉冶炼钒钛磁铁矿过程中会发生泡沫渣 泡系数、平均发泡寿命、发泡强度、消泡过程开始 现象.钒钛磁铁刊矿还原过程中产生的泡沫属于由 的时间.由发泡特性参数对TiOz和FezO,在合成 内生气源引起的泡沫，其形状为球状.它引起的 渣中还原时的发泡过程进行定量描述， 发泡高度随时间变化，整个发泡过程是一个生成 和消亡的动态非平衡过程).泡沫渣会降低炉前 1实验过程和数据处理 装渣的能力，影响渣铁正常排放：炉内泡沫渣则 不同含量的TiO,和FeO,在熔渣中与碳还原 会增加鼓风阻力，造成冶炼强度降低和炉况不顺 的发泡实验，是在图1所示的碳管电阻炉中进行 行，.已有对高钛泡沫渣的发泡过程的研究都是 的.其型号为RTG-30-250,碳管内径×长度=60 采用定性描述列.要对发泡过程有深入了解和对 mm×500mm,高温区长度为80mm,采用氩气作 整个发泡过程进行控制，其前提是要对发泡过程 为保护气体，炉体和电极都采用水冷却.控温设 进行定量描述.Fruehan将Birkman在低温水溶液 备为四川仪表十五厂生产的WT-70-702型控温 中得到的泡沫化指数应用到高温冶金熔渣中， 仪，采用钨铱热电偶，温度误差1%，总控温精度 但泡沫化指数仅仅适用于熔渣为牛顿流体时，由 为±20℃.合成渣分为两种：一种成分为37.20% 外生气源引起的发泡过程”， Ca0,33.80%SiO2,18.00%Mg0和11.00%Al2O5,模 作者在前期工作中己经建立了定量描述内 拟普通的高炉渣；另外一种是含TC熔渣，是在 生气源引起发泡过程的方法，即可以通过发泡系 石墨坩埚中加入200g前一种合成渣和40gTi02 数和消泡系数定量描述发泡和消泡的程度：通过 平均发泡寿命和发泡强度定量说明对整个过程 的发泡情况.对于不同发泡过程出现平均发泡寿 命和发泡强度都相同的情况，可通过发泡系数、 消泡系数和消泡过程开始的时间加以区别.本 文研究了TiO,含量对FeO,在合成渣中还原时发 泡过程的影响.实验测定了不同条件下熔渣的发 泡过程.由实验数据，通过专用计算程序可以求 1一碳管炉；2-坩埚和渣；3一钼丝；4一碳管；5一阀 出内生气源引起的熔渣发泡过程的发泡系数、消 门；6一气体；7一冷却水；8一导气管：9一热点偶；10一 电源；11一温控柜 收稿日期200209-16吴铿男，52岁，教授，博士 图1实验设备示意图 *国家自然科学基金资助重点项目No.50034010) Fig.1 Schematic diagram of the experimental apparatus
第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 心】 对合成渣 中 。 还原发泡过程 的影响 吴 铿 ‘ ， 曹 进 ， 赵 勇 ” 陈元 文 ‘ ， 孙 国 军 ” 北 京 科 技 大 学冶 金 学 院 ， 北 京 宝 山钢 铁 股 份 公 司 ， 上海 摘 要 研 究 了不 同条 件 下 和 、 在 合 成渣 中被碳还 原 时 的 发泡 过 程 计 算 了该 发泡 过程 的发 泡 系数 、 消泡系数 、 平 均 发 泡 寿命 、 发泡 强度 和 消泡 过程 开 始 的时 间 用熔 渣 发泡 参 数 定 量 地 讨 论 了温度 、 加 入 量 和 初渣 中 的含量 对 熔渣 发泡 过 程 的 影 响 ， 发 现 当初 渣 中 的含 量 和 加 入 量 较 多 时 ， 在 发 泡 时会 产 生 二 次 发 泡现 象 关键词 泡沫 渣 ， 还 原 含 量 分 类号 高 炉 冶 炼 钒 钦 磁 铁 矿 过 程 中 会 发 生 泡 沫 渣 现象 钒钦磁铁矿 还 原过程 中产 生 的泡 沫 属 于 由 内生 气 源 引起 的泡 沫 ， 其 形 状 为球 状 它 引起 的 发 泡 高度 随 时 间变化 ， 整 个 发 泡 过 程 是 一 个 生成 和 消亡 的动 态 非平 衡过 程 ‘， · ” 泡 沫渣 会 降低 炉 前 装 渣 的 能 力 ， 影 响渣 铁 正 常 排 放 炉 内泡 沫 渣 则 会 增 加 鼓 风 阻 力 ， 造 成 冶炼 强度 降低 和 炉 况 不 顺 行 ‘ 己有 对 高钦 泡 沫 渣 的发 泡 过 程 的研 究 都 是 采 用 定 性 描述 ， ” 要 对 发 泡 过 程 有 深 入 了解 和 对 整个 发泡 过程 进 行控 制 ， 其前 提 是 要 对 发泡 过 程 进 行 定 量 描 述 将 在 低 温 水 溶 液 中得 到 的泡 沫 化 指 数应 用 到 高温 冶 金 熔 渣 中 ‘ ， 但泡 沫 化指 数仅 仅适 用 于熔渣 为 牛顿 流 体 时 ， 由 外 生气 源 引起 的 发泡 过程 ‘ 作 者 在 前 期 工 作 中 已 经 建 立 了 定 量 描 述 内 生气 源 引起 发泡过程 的方法 ， 即 可 以通 过 发 泡 系 数和 消泡 系 数 定量 描 述 发 泡 和 消泡 的程度 通 过 平 均 发 泡 寿 命 和 发 泡 强 度 定 量 说 明对 整 个 过 程 的发泡 情 况 对 于 不 同发泡 过 程 出现 平 均 发泡 寿 命 和 发 泡 强 度 都 相 同 的情 况 ， 可 通 过 发 泡 系 数 、 消泡 系 数 和 消泡 过程 开 始 的 时 间加 以区 别 『民” 本 文 研 究 了 含量 对 ， 在 合成 渣 中还 原 时 发 泡 过 程 的影 响 实验 测 定 了不 同条 件 下 熔渣 的发 泡 过程 由实验 数 据 ， 通 过 专 用 计 算程 序 可 以求 出 内生气源 引起 的熔渣 发 泡 过程 的发 泡 系数 、 消 泡 系数 、 平 均 发泡 寿命 、 发泡 强度 、 消泡 过程 开 始 的 时 间 由发 泡特 性 参 数 对 和 在 合 成 渣 中还 原 时 的发 泡 过 程 进 行 定 量 描 述 实验 过 程 和 数据 处 理 不 同含量 的 和 。 在 熔 渣 中与 碳 还 原 的发 泡 实验 ， 是 在 图 所 示 的碳 管 电阻 炉 中进 行 的 其 型 号 为 一 一 ， 碳 管 内径 长 度 “ 中 巧 ， 高温 区 长 度 为 ， 采 用 氢 气 作 为保 护 气 体 ， 炉 体 和 电极 都 采 用 水 冷 却 控 温 设 备 为 四川 仪 表 十 五 厂 生产 的 于 型 控 温 仪 ， 采 用 钨 铱 热 电偶 ， 温 度 误 差 ， 总控 温 精 度 为士 ℃ 合 成 渣 分 为 两 种 一 种 成 分 为 ， ， 和 ， 模 拟 普 通 的高 炉 渣 另外 一 种 是 含 熔 渣 ， 是 在 石 墨 增 塌 中加 入 前 一 种 合 成渣 和 动 收稿 日期 刁 一 吴铿 男 ， 岁 ， 教授 ， 博 十 国家 自然 科学基 金 资助 重 点项 目困 一碳 管炉 一增 祸 和 渣 一钥 丝 一碳 管 一 阀 门 一气 体 ，一 冷 却水 一导 气 管 ，一热 点 偶 电源 一温控柜 图 实验 设 备 示 意 图 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2003．02．008
·132 北京科技大学学报 2003年第2期 在1500℃温度下，还原1h,还原后熔渣中TiC的 ×130mm,在其上面加尺寸为43mm的石墨材质 含量为1.95% 保护套管，一直加到炉口.这样可以防止熔渣在 实验条件如表1所示.墨坩埚尺寸为中40mm 发泡时溢出坩埚和使加入的发泡剂全部进入到 坩埚，而且起到了对碳管的保护作用.TO,为分 表1实验条件 Table 1 Experimental conditions 析纯，每包为5g,熔渣熔化后，按所需量加入.加 入后每隔0.25min用钼丝测量发泡高度，直到熔 编号 t/℃ mro/g mgeo/g 1 70.0 0 1480 1.5 8.5 体完全消泡为止.熔渣发泡增加的高度h是熔渣 2 70.0 1580 15 8.5 发泡前后高度之差.由实验得到不同时间的h数 3 70.0 0 1680 1.5 8.5 据，用计算程序可求出通过专用计算程序可以求 4 70.0 0 1580 0 10.0 出发泡过程参数，即发泡系数、消泡系数、平均发 5 70.0 0 1580 2.5 7.5 泡寿命、发泡强度和消泡过程开始的时间， 6 70.0 0 1580 3.5 6.5 7 70.0 0 1580 9.5 0.5 2 结果和讨论 8 50.0 20.0 1580 0.5 9.5 9 50.0 20.0 1580 1.5 8.5 表2给出了在不同实验条件下和通过实验数 10 0 70.0 1680 1.5 8.5 据计算出的发泡特性参数和相对应的误差.当熔 0 70.0 1680 3.5 6.5 渣中的TO2含量较高时，由还原气体引起的发泡 注：m,为合成渣量；m,为含TiC合成渣量；mo为TiO2加 过程产生一些波动，产生波动的幅度和频率与实 入量；mo,为Fe,O加入量 验条件有关，特别是与熔渣中的TC含量有关， 表2不同条件下的发泡特性参数 Table 2 Toaming behavior parameters in different experimental conditions 编号t/℃ mno./g K/min- k/min o/min t/min e/% 1 1480 一 0.668×10-4 0.712 0.553 0.165 1.75 7.405 1580 2.385×10-4 0.694 1.353 0.208 2.00 1.691 1680 1.605×10-4 0.968 1.067 0.170 1.50 0.286 0 3.575×10- 0.812 1.086 0.140 1.25 8.165 2.5 2.708×10-4 0.923 1.350 0.235 1.25 3.213 6 3.5 2.115×104 0.680 1.772 0.236 1.75 0.234 95 2.291×10-4 0.954 0.987 0.158 1.25 0.445 8 0.5 2.283×10-4 0.795 1.386 0.222 1.75 2.203 9 1.5 3.837×10 0.665 1.421 0.196 125 1.960 10 1.5 2.256×10-4 1.804 0.510 0.185 1.25 1.448 11 3.5 0.361×10-4 0.861 1.137 0.253 1.75 3.403 注：K为发泡系数；k为消泡系数；t为平均发泡寿命；为发泡强度；无，为消泡过程开始的时间；e为误差 图2为不同温度下发泡过程的曲线.在温度 -4-1680℃ 1580℃时，熔渣达到最大发泡高度比其他温度都 -◆-1580℃ 要高.对比表2实验编号1,2和3的发泡特性参 --1480℃ 数可见，1580℃的发泡系数最大，消泡系数最 小，因而发泡速度快而消泡速度慢.1580℃时的 平均发泡寿命和发泡强度比其他的也都大，熔渣 的发泡性能最好，在1680℃的平均发泡寿命比 片卧a 1580℃要小一些，但发泡强度差不多.而1480 3 4 56 7 ℃时这两个参数都是最小，消泡过程开始的时间 r/min 1580℃最大，表明发泡时间长.1680℃的最小， 图1温度对熔渣发泡过程的影响 发泡时间短 Fig.2 Effect of temperature on the foaming process in slag
北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 在 ℃ 温 度 下 ， 还 原 ， 还 原后 熔 渣 中 的 含 量 为 实验 条件 如表 所 示 墨增 祸 尺 寸 为中 幻口 表 实验 条件 编 号 。 ， 绍 ℃ 刃招 、 ‘ 在其上 面加 尺 寸为中 的石 墨材质 保 护套 管 ， 一 直 加 到 炉 口 这 样 可 以防止熔渣 在 发 泡 时溢 出增 祸 和 使 加 入 的 发 泡 剂全 部 进 入 到 增 祸 ， 而 且 起 到 了对 碳 管的保 护 作 用 为分 析 纯 ， 每包 为 ， 熔 渣 熔 化 后 ， 按 所 需量 加 入 加 入 后 每 隔 用 铂 丝 测 量 发 泡 高度 ， 直 到熔 体 完 全 消 泡 为止 熔 渣 发泡 增 加 的高度 是熔 渣 发泡 前 后 高度 之 差 由实验 得 到不 同 时 间 的 数 据 ， 用 计 算程序 可 求 出通过专 用 计 算程 序 可 以求 出发 泡 过程 参数 ， 即发泡 系数 、 消泡 系数 、 平 均 发 泡 寿命 、 发泡 强度 和 消泡 过 程 开 始 的时 间 注 为合成渣量 脚 为 含 合成渣量 脚。 为 加 入 量 。 ， 为 加 入量 结 果 和 讨 论 表 给 出 了在 不 同实验条件 下 和 通过 实验 数 据 计 算 出 的发泡 特 性参 数和 相对 应 的误 差 当熔 渣 中的 含 量较 高 时 ， 由还 原气 体 引起 的发 泡 过 程 产 生 一 些波动 ， 产 生波动 的幅度和 频 率与实 验 条件 有 关 ， 特 别 是 与熔 渣 中的 含量 有 关 表 不 同条件下 的 发 泡特性参数 恤 幻 川 编 号 ℃ ， 一 ， 一 ’ 称 了 冰 一 ，山乙‘月月︸‘，﹄产产尹 布 口︸、︸︶、、︸︸，﹃﹃︸ 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 注 为发泡 系数 为消 泡 系数 为平均 发泡 寿命 为 发泡 强度 为消泡 过程 开 始 的时 间 为误 差 图 为不 同温 度 下 发 泡 过 程 的 曲线 在 温度 ℃ 时 ， 熔渣达 到最 大 发泡 高度 比其他温度 都 要 高 对 比表 实验 编 号 ， 和 的发泡特 性参 数 可 见 ， ℃ 的发 泡系数最 大 ， 消泡 系 数 最 小 ， 因而 发泡速 度 快 而 消泡 速 度慢 ℃ 时 的 平 均 发泡 寿命 和 发泡 强度 比其他 的也都大 ， 熔渣 的发泡 性 能最 好 在 ℃ 的平 均 发泡 寿命 比 ℃ 要 小 一 些 ， 但 发泡 强度 差 不 多 ， 而 ℃ 时这 两 个参 数 都是 最 小 消泡 过程 开始 的时 间 ℃ 最 大 ， 表 明发泡 时间长 ℃ 的最 小 ， 发泡 时 间短 ℃ ℃ ℃ 日 之 」 ，又 ， 图 温 度对 熔 渣发 泡过程 的 影响 肠
Vol.25 No.2 吴铿等：TiO,对合成渣中FeO,还原发泡过程的彩响 ·133· 温度升高，氧化物与碳的反应速度加快，产 发泡过程.在T02加入量0.5g和1.5g熔渣的发 生气体量的速度也提高，这将使泡沫达到的高度 泡高度都达到了本实验中最高的高度，表明渣中 变高.但是，温度升高时熔渣粘度下降，反应生成 含有部分TC后易于发泡.对比表2中实验编号 的小气泡易于聚集生成大气泡，气泡的上升速度 8和9可见，TO2加入量增加后，发泡系数和平均 也会加快，这会加速泡沫的衰减.温度较低时熔 发泡寿命增加，但消泡系数和发泡强度却下降， 渣的粘度升高，还原反应的速度下降，熔渣发泡 这是由于TO,增加后消泡过程变长的原因所致， 的速度慢，熔渣发泡过程也容易出现多个峰值， 在TO2加入量增加后，消泡过程开始的时间降 表2中实验编号4和5是比较了是否加入 低，为0.5倍.与前面两个编号的情况相同. TiO2对发泡过程的影响.没有加入TiO(编号4)中 除发泡系数外，其他气体的发泡参数都比加入 ◆m0=8.5g,mo.=1.5g -mFeo=9.5 g,mTo=0.5 g TO(编号5)要小.平均发泡寿命和发泡强度在加 入T102后分别增加了0.265倍和0.679倍，消泡过 程开始的时间是相同的.图3给出了对应的发泡 过程曲线 12 -●mo.=8.5g,7mo=1.5g 10F ■-m0=10g 0 3 4567 r/min 6 图4加入不同TO,量对发泡过程的影响 Fig.4 Influence of added TiO:amount on the foaming pro- cess in slag 0上 表2中实验编号10和11使用的是含TiC的 0 4 6 P 合成渣，在TO,加入量增加后发泡系数和消泡系 t/min 数分别增加1.465倍和0.468倍：平均发泡寿命和 图3加入不同TO,量对发泡过程的影响 Fig.3 Influence of added TiO,amount on the foaming 发泡强度降低，分别为62.2%和723%.从图5对 process in slag 应的发泡过程看，在TiO2加入量为3.5g时，熔渣 出现了较为明显的两个高峰，即所谓的“二次发 在实验编号5中加入TO2的量所占比例较 泡现象”.刘建民在研究含高T渣冶炼泡沫渣的 少，FeO所占的比例较大.实验编号6和7比较 机理时，使用的熔渣是在石墨坩锅中熔炼后的钒 了TiO2加入量较大的情况.实验编号7(TiO,的加 钛渣.在加入不同含T烧结矿后，发现有二次发 入量为9.5g)的发泡系数和消泡系数都比在实验 泡现象.依据本文研究结果，认为在熔渣中TC 编号6(Ti02加入量为3.5g)要高.平均发泡寿命、 含量较高的情况，将会出现二次发泡现象 发泡强度和消泡过程开始的时间都降低，分别为 0.557倍、0.669倍和0.5倍 由前面TO2加入量变化的结果可以看出，在 -■-mo=8.5g,m1ro.=1.5g TO,的加入量达到一定量后，熔渣发泡能力会达 --mreo.=6.5 g,mro.=3.5 g 到最大.如果TO,加入量继续增加，达到较高的 4 量，发泡能力会有所下降.其原因是TO,加入量 增加会使渣中的T(C,N)的含量增加，熔渣粘度 上升，对发泡有利.如果TO,加入量继续增加，渣 中的T(C,N)的含量增加很多，使得熔渣的粘度 0 4 5 过高，熔渣的流动性变差，使还原产生气体的强 r/min 度下降，对熔渣发泡不利，且在这种情况下，界面 图5加入不同T0,量对发泡过程的影响 反应条件变差，对高炉的治炼过程也不利， Fig.5 Influence of added TiO:amount on the foaming pro 图4为在合成渣中加入部分含TC渣熔渣的 cess in slag
匕】 吴 铿 等 对 合 成 渣 中 还 原发泡 过程 的影 响 之日 温 度 升 高 ， 氧化 物与碳的 反应 速 度 加 快 ， 产 生 气 体 量 的速 度 也提 高 ， 这 将 使 泡 沫 达 到 的高度 变 高 但 是 ， 温 度 升 高 时熔渣 粘 度 下 降 ， 反应 生成 的小气 泡 易 于 聚 集 生 成 大气 泡 ， 气 泡 的上 升速 度 也 会 加 快 ， 这 会 加 速 泡 沫 的衰 减 温 度 较低 时熔 渣 的粘度 升 高 ， 还 原 反 应 的速 度 下 降 ， 熔渣 发 泡 的速 度 慢 ， 熔 渣 发泡 过 程 也 容 易 出现 多个 峰值 表 中 实 验 编 号 和 是 比 较 了 是 否 加 入 对 发 泡 过 程 的影 响 没 有 加 入 编 号 中 除 发 泡 系 数 外 ， 其 他 气 体 的 发 泡 参 数 都 比加 入 编 号 要 小 平 均 发 泡 寿命 和 发 泡 强度 在 加 入 后 分 别 增 加 了 倍 和 倍 ， 消泡 过 程 开 始 的 时 间是相 同 的 图 给 出 了对 应 的发 泡 过 程 曲线 发泡 过 程 在 加 入 量 和 熔渣 的 发 泡 高度 都 达 到 了本 实验 中最 高 的高度 表 明渣 中 含 有 部 分 后 易 于 发 泡 对 比表 中实验 编 号 和 可 见 ， 加 入 量 增 加 后 ， 发 泡 系 数 和 平 均 发 泡 寿 命 增 加 ， 但 消泡 系 数 和 发 泡 强度 却 下 降 这 是 由于 增 加 后 消泡 过 程 变 长 的原 因所 致 在 加 入 量 增 加 后 ， 消 泡 过 程 开 始 的 时 间 降 低 ， 为 倍 与 前 面 两 个 编 号 的情 况 相 同 。 ， ， 产 习 ， ， 一卜 。 。 ， ” 。 ， 图 加 入 不 同 量 对 发 泡 过 程 的影 响 图 加 入 不 同 量对 发 泡 过 程 的 影 响 在 实验 编 号 中加 入 的量 所 占 比例 较 少 ， 。 所 占的 比例 较 大 实验 编 号 和 比较 了 加入 量 较 大 的情 况 实 验 编 号 的加 入 量 为 的发 泡 系 数和 消泡 系 数 都 比在 实验 编 号 加 入 量 为 要 高 平 均 发 泡 寿命 、 发 泡 强度 和 消泡 过程 开 始 的时 间都 降低 ， 分 别 为 ， 倍 、 倍 和 倍 由前 面 加 入 量 变 化 的结 果 可 以看 出 ， 在 的加 入 量 达 到 一 定 量 后 ， 熔 渣 发 泡 能 力会 达 到 最 大 如 果 加 入 量 继 续 增 加 ， 达 到 较 高 的 量 ， 发 泡 能 力会 有 所 下 降 其 原 因 是 加 入 量 增 加 会 使渣 中 的 ， 的含 量 增 加 ， 熔 渣 粘 度 上 升 ， 对 发 泡 有 利 如 果 加 入 量 继 续 增 加 ， 渣 中 的 ， 的含 量 增 加 很 多 ， 使 得熔 渣 的粘 度 过 高 ， 熔 渣 的流 动 性 变 差 ， 使 还 原产 生 气 体 的强 度 下 降 ， 对熔渣 发泡 不利 且 在 这 种 情 况 下 ， 界 面 反应 条件 变 差 ， 对 高炉 的冶 炼 过 程 也 不 利 图 为 在 合 成 渣 中加 入 部 分 含 渣 熔 渣 的 表 中 实验 编 号 和 使 用 的是 含 的 合 成渣 在 加 入 量 增 加 后 发 泡 系 数 和 消泡 系 数 分 别 增 加 倍 和 倍 平 均 发 泡 寿 命 和 发泡 强 度 降低 ， 分 别 为 和 从 图 对 应 的发 泡 过 程 看 ， 在 加 入 量 为 时 ， 熔 渣 出现 了较 为 明显 的两 个 高 峰 ， 即所 谓 的 “ 二 次 发 泡 现 象 ” 刘 建 民在 研 究 含 高 渣 冶 炼 泡 沫 渣 的 机 理 时 ， 使用 的熔渣 是 在石 墨 钳 锅 中熔 炼 后 的钒 钦 渣 在 加 入 不 同含 烧 结矿 后 ， 发 现 有 二 次发 泡 现 象 ‘ 依 据 本 文 研 究 结 果 ， 认 为 在 熔渣 中 含 量 较 高 的情 况 ， 将 会 出现 二 次 发 泡 现 象 络‘‘，八 ︸七已。 一一 民。 于 ， 户 一卜 一。 ， · ， 。 丫 ， 卜卜 二卜‘ 一 二 一一 、 工 一 二亡漂 ‘ 二几 日。、灵 图 加 入 不 同 量 对 发 泡 过 程 的 影 响
·134 北京科技大学学报 2003年第2期 3结论 3吴铿.含钛的氧化物高炉型渣表面张力的研究D1, 沈阳：东北大学，1984 (1)在含F©，O,和TiO,熔渣与碳还原引起的发4杨兆祥，王克然.用X射线透视研究高钛渣泡沫渣 泡过程中，当温度较低时，由于动力学条件差，产 形成过程一一高炉冶炼钒钛磁铁矿理论与实践M 生还原气体的量的强度低，熔渣发泡性能不好. 北京：冶金工业出版社，2000 在1580℃时熔渣的发泡性能最好.当温度更高 5刘建明，贾学庆，卢贤俊，等。高炉高钛渣冶炼泡沫 时，由于熔渣粘度下降，发泡能力有所减弱 形成机理及影响因素的研究】.钢铁钒钛，1991,12 (2):33 (2)加入渣中TO2含量增加，会使熔渣的发泡 6 Zhang Y.Fruehan R J.Effect of the bubble size and chemi- 能力增加.如果渣中TO,的含量过高，动力学条 cal reactions on slag foaming [J].Met Trans,1995,26(B): 件同样变差，同样熔渣发泡性能不好 803 (3)熔渣中TC含量增加，熔渣发泡能力增 7 Wu K,Chu S,Qian W,et al.Investigation into rheological 加.当初渣中TiC含量高和加入的TiO,量达到一 characteristic and foaming behaviour of molten slags. 定量时，发泡过程会出二次发泡现象. Steel Research,1999,70(7):247 8吴铿，张二华，储少军，等.熔融还原合成渣中碳还 参考文献 原Fe,O,发泡特性参数[).北京科技大学学报，2001， 】吴铿.泡沫冶金熔体的基础理论M北京：冶金工 23(3:204 9 Wu K,Zhang E,Chen C,etal.Foaming behaviour equation 业出版社，2000 for foam originating from carbonate decomposition reac- 2储少军，吴铿，牛强，等.治金熔体泡沫分类的研究 tion in Na:B,O;melts [J].Steel Research,1999,73(2):52 [U.北京科技大学学报，1998,20(1)：20 Effect of TiO2 Content on the Foaming Process Originated from Reducing Fe2O,in the Synthetic Slag WU Keng",CAO Jin",ZHAO Yong",CHEN Yuanwen",SUN Goujun" 1)Metallurgy School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Baoshan Iron and Steel Co Ltd,Shanghai 200941,China ABSTRACT The foaming processes originated from reducing TiO,and Fe:O,by carbon in the synthetic slag were investigated under different conditions in laboratroy.The formation and rupture coefficients,average foam life, foam intensity and beginning time of the rupture foaming process were determined by means of experimental re- sults.The influence of temperature,TiO2 added in synthetic slag and TiC content in original slag on these foaming processes were discussed through the foaming parameters.It is found that the secondary foaming phenomena in twice can take place when the original slag contains when more TiC and more TiO,is added. KEY WORDS foaming slag;reducing Fe2O,;TiO:content;Tic
一 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 结 论 在含 ， 和 熔渣 与 碳 还 原 引起 的发 泡过 程 中 ， 当温度 较 低 时 ， 由于动 力 学条件 差 ， 产 生 还 原 气 体 的量 的 强度 低 ， 熔 渣 发泡 性 能不 好 在 ℃ 时熔 渣 的发 泡 性 能 最 好 当温度 更 高 时 ， 由于 熔 渣 粘度下 降 ， 发泡 能力 有 所 减 弱 加入 渣 中 含量 增加 ， 会 使熔渣 的发泡 能力 增 加 如 果 渣 中 的含量 过 高 ， 动 力 学 条 件 同样变 差 ， 同样熔 渣 发 泡 性 能不 好 熔 渣 中 含 量 增加 ， 熔渣 发 泡 能力增 加 当初 渣 中 含 量 高和 加入 的 量 达 到一 定量 时 ， 发 泡 过 程 会 出二 次发泡 现 象 参 考 文 献 吴铿 泡沫冶金熔体 的基础 理 论 〕 北 京 冶金 工 业 出版 社 ， 储 少 军 ， 吴铿 ， 牛 强 ， 等 冶金熔 体泡 沫 分类 的研 究 【 北 京科技大 学学 报 ， ， 吴铿 含钦 的氧 化 物 高炉 型 渣 表 面 张力 的研 究 』 沈 阳 东北 大 学 ， 杨 兆 祥 ， 王 克然 用 射线透视 研 究高钦渣 泡 沫渣 形成过程－ 高炉冶炼钒钦磁铁矿理论 与实践 】 北 京 冶 金工 业 出版社 ， 刘建 明 ， 贾 学庆 ， 卢 贤俊 ， 等 高炉 高钦 渣冶 炼 泡 沫 形 成 机 理 及 影 响 因 素 的研 究 钢 铁 钒 钦 ， ， ， ， ， ， ， ， ， 吴 铿 ， 张 二 华 ， 储 少 军 ， 等 熔融 还 原合成渣 中碳 还 原 ， 发泡 特性参 数 北 京科技 大 学学报 ， ， 自 ， ， ， 氏 ， ， ， ， 砰 岁七 刀， 丈 岁 ，， 口绍厅 ， 〔刀 ’ 蟋岁 ， ， ， 吮 ， ， 咖 妙 七 即 奴甘 ， ， 奴万 二
