TiO2→Ti3O5→
Ti2O3→TiO→Ti→TiC(TiN)
根据热力学条件,温度越高形成的
TiC(或 TiN)越多。从高炉解剖分析可知,TiC 和 TiN
沿高炉高度变化,炉身下部软熔物中有少量的
TiC 和 TiN 生成,随着炉料下降和温度升高,
其含量不断提高,并且在风口区达到最高值,当炉渣进入炉缸后,
TiC 和 TiN 有会有大量
被氧化,其含量又迅速降低。进入炉缸后,在一定温度下钛在铁水中的溶解度是有限的,且
温度越高溶解度越高。当铁水中的钛低于其饱和溶解度时,大部分
TiC 和 TiN 将溶于铁水,
而当含钛铁水在炉缸下部周围
(如炉墙附近)的低温区时,铁水中的含钛量将高于钛的饱和
溶解度,
TiC(或者 TiN)将以固态结晶析出而沉积在炉墙上,当沉积量达到一定厚度后就能
起到护炉效果,沉积越多,护炉效果越好。
2 含钛炉料化学成分
含钛炉料主要包括含钛铁精粉、钛精粉、含钛球团和钛矿。含钛铁精粉和钛精粉通常不直
接入炉,往往配加在球团矿中变成含钛球团使用,也有少数高炉试验过从风口喷吹钛精粉、
在炮泥中加入钛精粉护炉的,但并不常用,因此实际上高炉通常使用的含钛护炉料只有含
钛球团和钛矿两种。
对各种含钛炉料进行了成分检验,结果见表
1。从成分上,钛精粉的含钛量最高,TiO2
含量为
41.00%,但铁品位只有 35.18%,而含钛铁精粉正好相反,其铁品位高,但
TiO2 含量只有 6.75%。高炉经常使用的护炉料中,钛球的 TiO2 含量为 9.70%,较钛矿
低,但铁品位较钛矿高,碱金属
(K2O 和 Na2O)含量较高,易造成高炉内的循环富集,在大
量长期使用时应引起重视。钛矿的
TiO2 含量较高,为 14.57%,且碱金属含量很低,较钛
球有利。但钛矿化学成分中,
FeO 和硫含量偏高,FeO 高达 28.63%,S 含量高达到
1.58%,会造成燃料消耗升高,对高炉冶炼有不利影响。
3 含钛炉料冶金性能研究
钛球和钛矿的冶金性能试验结果见表
2 和表 3。表 2 中包括三个指数,其中低温还原粉
化指数
(RDI)是指在 400~600
℃铁矿石中 Fe2O3(尤其是骸晶状的)还原到 Fe3O4 或者 FeO 发
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