【摘 要】
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高钛渣是海绵钛与钛白粉生产过程中的优等原料。近年来,海绵钛与钛白粉消费量日益增加,高钛渣需求量呈现逐年上涨趋势。电炉法是当前制备高钛渣的主要方法之一。电炉冶炼过程
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高钛渣是海绵钛与钛白粉生产过程中的优等原料。近年来,海绵钛与钛白粉消费量日益增加,高钛渣需求量呈现逐年上涨趋势。电炉法是当前制备高钛渣的主要方法之一。电炉冶炼过程中良好的渣铁分离效果,是保证生产顺利进行和产品质量的关键,炉内高钛渣在高温下的黏流特性显得尤为重要。本研究针对全密闭直流电弧炉冶炼钛铁矿所制备的高钛渣,基于Einstein-Roscoe方程,采用Fact Sage 7.0对高钛渣黏流特性进行热力学模拟,研究温度、组元和固相颗粒对高钛渣黏流特性的影响规律。本文所得的主要结论如下:⑴温度是影响熔融钛渣黏度最关键的因素。当高钛渣处于完全熔化状态时,随着温度的升高,高钛渣的黏度值几乎不变,且黏度值较低,约为85 m Pa·s~135m Pa·s;当温度低于熔化温度时,钛渣熔体中析出固体颗粒,且随着温度的降低,固相颗粒析出量急剧增加,黏度值迅速增大,流动性能急剧降低。高钛渣的黏温曲线具有明显的转折点,具备短渣特征。⑵在三元钛渣体系中,随着钛渣中FeO、CaO、MnO或MgO含量的增加,三元钛渣的熔化温度与黏度均呈现降低趋势;三元钛渣的熔化温度约为1655℃~1705℃;熔化温度的影响顺序为MgO>CaO>FeO>MnO,黏度的影响顺序为MnO>FeO>MgO>CaO。⑶在六元钛渣体系中,随着MgO含量的增加,六元钛渣的熔化温度呈现先降低后增加的趋势;随着FeO、CaO或MnO含量增加,六元钛渣的熔化温度与黏度均呈现降低趋势;六元渣系的熔化温度约为1615℃~1660℃,熔化温度的影响顺序为CaO>FeO>MnO;黏度的影响顺序为MnO>FeO>CaO。
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