釩鈦燒結(jié)礦軟熔滴落過(guò)程中的物相組成及化學(xué)成分變化規(guī)律研究

謝洪恩 ，胡 鵬 ，鄭 魁 ，朱鳳湘

（1.攀鋼集團(tuán)研究院有限公司，四川 攀枝花 617000；2.釩鈦資源綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 攀枝花 617000）

0 引言

攀鋼高爐渣中TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)20%以上，TiO2在冶煉過(guò)程中生成碳氮化鈦[1-2]導(dǎo)致爐渣粘度升高是制約高爐保持長(zhǎng)期穩(wěn)定順行和改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵問(wèn)題。針對(duì)高鈦型高爐渣性能開展了大量的研究工作，如爐渣成分對(duì)黏度和熔化性溫度的影響，碳氮化鈦質(zhì)量分?jǐn)?shù)和粒度以及CaF2、MnO 等對(duì)爐渣性能的影響等[1,3-9]。針對(duì)釩鈦爐料在軟熔過(guò)程中物相組成和有價(jià)元素遷移規(guī)律的研究也逐漸增多[10-17]。但是，已有的研究針對(duì)的是已進(jìn)入爐缸的終渣或?qū)浫圻^(guò)程中爐料物相組成和有價(jià)元素遷移的定性描述，對(duì)于釩鈦爐料在軟熔和滴落過(guò)程中的物相組成和有價(jià)元素遷移的定量化的研究則鮮見報(bào)道。根據(jù)對(duì)試驗(yàn)高爐解剖的結(jié)果[17]，在高爐軟熔帶下部爐渣中就有TiC 和TiN 生成，金屬鐵中也已有V 和Ti 存在，在風(fēng)口平面渣中Ti(C,N)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及金屬鐵中V 和Ti 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均達(dá)到最大值，在經(jīng)過(guò)回旋區(qū)氧化帶時(shí)被部分氧化而有所降低?？梢?，滴落帶不僅是渣鐵成分和溫度顯著變化的區(qū)域，也是碳氮化鈦生成的關(guān)鍵區(qū)域。但是，高爐常規(guī)的上下部操作手段無(wú)法直接作用于這一區(qū)域，原燃料質(zhì)量、爐料結(jié)構(gòu)和操作制度等對(duì)這一區(qū)域的影響只有在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期冶煉的實(shí)踐后，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的變化、鐵水質(zhì)量、終渣性能等才能得以間接體現(xiàn)。因此，很有必要對(duì)釩鈦爐料在滴落過(guò)程中的行為、在此過(guò)程中V 和Ti 的遷移規(guī)律以及Ti(C,N)的生成情況進(jìn)行研究。

釩鈦燒結(jié)礦是攀鋼高爐的主要含鐵原料，約一半的釩鈦磁鐵精礦以堿性燒結(jié)礦的形式進(jìn)入高爐。由于化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝不同，堿性釩鈦燒結(jié)礦和酸性釩鈦球團(tuán)礦的化學(xué)成分、物相組成以及有價(jià)元素Fe、V 和Ti 的賦存狀態(tài)差別很大。與酸性釩鈦球團(tuán)礦相比，堿性燒結(jié)礦CaO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)高、生產(chǎn)過(guò)程的溫度高而且還原性氣氛強(qiáng)、精礦中大量Ti 在燒結(jié)過(guò)程中遷移至燒結(jié)礦的渣相中并主要與CaO形成鈣鈦礦[10-14]，而酸性釩鈦球團(tuán)礦則基本沒有鈣鈦礦[14]。釩鈦磁鐵精礦以何種形式的含鐵爐料進(jìn)入高爐，不僅是攀鋼高爐爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要內(nèi)容，而且對(duì)V 和Ti 的遷移以及Ti(C,N)的生成也會(huì)產(chǎn)生重要影響。為此，對(duì)釩鈦燒結(jié)礦在滴落過(guò)程中爐渣的物相組成以及爐渣和金屬鐵的化學(xué)成分變化規(guī)律進(jìn)行了研究，以期為優(yōu)化攀鋼高爐爐料結(jié)構(gòu)、抑制高爐冶煉過(guò)程中Ti(C,N)生成、提高V 收得率和釩鈦礦高爐強(qiáng)化冶煉的技術(shù)措施提供理論支撐。

1 試驗(yàn)原料及方法

1.1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)所用釩鈦燒結(jié)礦和焦炭均取自生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，其化學(xué)成分見表1、2。由表1 可見，燒結(jié)礦的TFe只有50.77%，TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.59%，CaO 和SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)一共只有16.55%，屬于典型的低品位高鈦型釩鈦燒結(jié)礦。

表1 釩鈦燒結(jié)礦的主要化學(xué)成分Table 1 Chemical composition of vanadium-titanium sinter

表2 焦炭的化學(xué)成分Table 2 Chemical compositions of coke %

1.2 試驗(yàn)設(shè)備和方法

首先在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 34211-2017)《鐵礦石高溫荷重還原軟熔滴落性能測(cè)定方法》的基礎(chǔ)上，稱取170 g 釩鈦燒結(jié)礦進(jìn)行軟熔性能測(cè)定，試驗(yàn)設(shè)備如圖1 所示。在燒結(jié)礦的軟熔性能測(cè)定過(guò)程中，會(huì)有少量爐渣從石墨壓頭上溢出形成液泛渣，在軟熔試驗(yàn)結(jié)束后仍不能完全從石墨壓頭滴落。部分爐渣和金屬鐵滯留于焦炭層中，部分爐渣和金屬鐵在測(cè)定過(guò)程結(jié)束時(shí)從焦炭層中滴落。軟熔性能測(cè)定結(jié)束后，爐料的照片如圖2 所示。將金屬鐵和爐渣與焦炭顆粒剝離后待用。

圖1 鐵礦石軟熔性能試驗(yàn)設(shè)備示意Fig.1 Schematic diagram of experimental apparatus foriron ore softening-melting property

圖2 釩鈦燒結(jié)礦軟熔性能測(cè)定后的試樣Fig.2 Different samples of vanadium-titanium sinter after softening-melting property testing

將約150 g 粒度為10～ 12.5 mm 的焦炭置于石墨坩堝內(nèi)，其高度約75 mm。然后將軟熔后的試驗(yàn)樣品按渣鐵比550 kg/t 共約155 g 混合后置于焦炭上。將盛放好試樣的石墨坩堝置于試驗(yàn)爐內(nèi)，以6 ℃/min 的速率升溫至1 500 ℃并恒溫30 min。在此過(guò)程中，當(dāng)溫度低于900 ℃時(shí)往爐內(nèi)通入10 L/min 的高純Ar 氣，溫度大于900 ℃時(shí)通入相同流量的30%CO 與70%N2的混合氣體，溫度達(dá)到1 500 ℃后改通高純Ar 氣直到溫度降低至400 ℃。隨著溫度升高，與焦炭接觸的爐料逐漸熔化滴落，其上部的試樣隨之下移進(jìn)入恒溫帶并逐漸滴落。經(jīng)過(guò)重熔后，部分渣鐵滴落，部分渣鐵滯留于焦炭層中，其數(shù)量如表3 所示。對(duì)重熔前后的渣鐵的化學(xué)成分、物相組成和元素分布進(jìn)行對(duì)比分析(FEI Quanta MLA 650礦物參數(shù)自動(dòng)分析系統(tǒng))，考察燒結(jié)礦在滴落過(guò)程中物相組成以及V 和Ti 遷移規(guī)律的變化。

表3 燒結(jié)礦重熔后的渣鐵質(zhì)量Table 3 Weight of slag and metallic iron after sinter remelting g

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 化學(xué)成分

不同爐渣的化學(xué)成分見表4。由表4 可見，經(jīng)過(guò)軟熔和重熔后，相比于燒結(jié)礦，爐渣的TFe 顯著降低。重熔后未滴落渣的TiC 和TiN 分別為1.13%和0.34%，其它爐渣中TiC 和TiN 質(zhì)量分?jǐn)?shù)均低于0.1%，而正常生產(chǎn)過(guò)程中終渣的TiC 和TiN 質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和通常低于0.5%?？梢娫跓Y(jié)礦的軟熔過(guò)程中不會(huì)生成大量的TiC 和TiN，在滴落過(guò)程中如爐渣滯留于焦炭層中促使生成的TiC 和TiN 顯著增加。

表4 不同爐渣的化學(xué)成分Table 4 Chemical compositions of different slags

為避免FeO 和MFe 等成分對(duì)造渣主要組分相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)造成影響，在只考慮CaO、SiO2等主要造渣組分的情況下，各造渣組分的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表5。由表5 可見，軟熔液泛渣的CaO 和SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，MgO 和TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)低；與軟熔的未滴落渣和滴落渣相比，重熔后爐渣的堿度和TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低、V2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著降低、S 質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著升高。與未軟熔的燒結(jié)礦的造渣組份相比，軟熔和重熔后爐渣的V2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著降低、S 質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著升高。由此可知，在燒結(jié)礦的軟熔滴落過(guò)程中，V 元素逐漸向金屬鐵遷移，而渣相則吸收了焦炭中的S 份和灰份，使軟熔和滴落過(guò)程中渣相的S 質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高、而堿度和TiO2降低。

表5 主要造渣組份的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 5 Relative content of main slagging components in different slags

不同金屬鐵的化學(xué)成分見表6。由表6 可見，軟熔和重熔金屬鐵的C、S、Ti、Si 質(zhì)量分?jǐn)?shù)已達(dá)到甚至超過(guò)正常生鐵的水平，而V 質(zhì)量分?jǐn)?shù)還遠(yuǎn)低于正常鐵水的水平。軟熔時(shí)滴落的金屬鐵由于滲碳時(shí)間較短，其C 質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低。

表6 不同金屬鐵的化學(xué)成分Table 6 Chemical compositions of different metallic irons

2.2 物相組成和元素分布

2.2.1 液泛渣

軟熔液泛渣的物相組成和元素分布見表7，其掃描電鏡照片及主要化學(xué)成分見圖3。由表7 可知，在燒結(jié)礦的軟熔過(guò)程中，石墨壓頭上的液泛渣中黃長(zhǎng)石占71.93%、鈣鈦礦達(dá)到22.92%，未發(fā)現(xiàn)TiC、TiN 和Ti(C,N)生成。大部分Ti 和V 賦存于鈣鈦礦中，Ca、Si、Mg、Al 則主要存在于黃長(zhǎng)石中。

圖3 燒結(jié)礦軟熔液泛渣的SEM 照片F(xiàn)ig.3 SEM photo of flooding slag on graphite pusher during softening

表7 燒結(jié)礦軟熔液泛渣的物相組成和元素分布Table 7 Phase and element distribution of flooding slag on graphite pusher during softening

在掃描電鏡下可以觀察到黃長(zhǎng)石和鈣鈦礦是最主要的物相，鈣鈦礦嵌布于黃長(zhǎng)石基體中。鈣鈦礦中的Ti 和V 含量明顯比黃長(zhǎng)石的高，而Si 和Al 含量則明顯更低。

2.2.2 軟熔未滴落渣

軟熔未滴落渣的物相組成和元素分布見表8，其掃描電鏡照片及微區(qū)主要化學(xué)成分見圖4。由表8 可見，軟熔未滴落渣中夾雜的金屬鐵增多，主要造渣物相是黃長(zhǎng)石、鈣鈦礦和輝石類物相。與軟熔液泛渣相比，如不計(jì)金屬鐵，軟熔未滴落渣中的鈣鈦礦和輝石類物相增加，黃長(zhǎng)石明顯減少，并且少量的碳氮化鈦和碳氧化鈦生成。Ti 和V 主要賦存于鈣鈦礦中，大部分Ca、Si、Mg、Al 賦存于黃長(zhǎng)石、輝石等硅酸鹽相中。鈣鈦礦嵌布于黃長(zhǎng)石中，在黃長(zhǎng)石內(nèi)部可見輝石交錯(cuò)分布。與黃長(zhǎng)石相比，輝石的Mg 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高、Al 質(zhì)量分?jǐn)?shù)低。

圖4 燒結(jié)礦軟熔未滴渣的SEM 照片及EDS 分析Fig.4 SEM image and EDS analysis of the sinter softening-melting undripped slag

表8 燒結(jié)礦軟熔未滴落渣的物相組成和元素分布Table 8 Phase and element distribution of residual slag in graphite crucible during softening

2.2.3 軟熔滴落渣

軟熔滴落渣的物相組成和元素分布見表9，其掃描電鏡照片及微區(qū)成分分析見圖5。由表9 和圖5 可見，軟熔滴落渣的主要物相仍然是黃長(zhǎng)石、鈣鈦礦和輝石。與液泛渣和未滴落渣相比，滴落渣的鈣鈦礦顯著減少、輝石增加，只有極少的碳氮化鈦生成。鈣鈦礦中的Ti、V 減少，黃長(zhǎng)石中的Ti、V 增加，輝石中的Mg、Al 增加。與圖3 和圖4 中的黃長(zhǎng)石相比，圖5 中黃長(zhǎng)石的Ti、V 質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高。

表9 燒結(jié)礦軟熔滴落渣的物相組成和元素分布Table 9 Phase and element distribution of dripping slag during softening

圖5 燒結(jié)礦軟熔滴落渣的SEM 照片及EDS 分析Fig.5 SEM image and EDS analysis of the sinter softening-melting dripped slag

2.2.4 重熔未滴落渣

由于在重熔過(guò)程中，只有少量爐渣滴落，因此在進(jìn)行化學(xué)成分分析后未對(duì)其進(jìn)行物相組成和元素分布分析。重熔未滴落渣的物相組成和元素分布見表10，其掃描電鏡照片及微區(qū)成分分析見圖6?？梢?，重熔未滴落渣的主要物相仍然是黃長(zhǎng)石、鈣鈦礦、輝石類物相。Ti 和V 主要賦存于鈣鈦礦和黃長(zhǎng)石中。與軟熔爐渣明顯不同的是，在掃描電鏡下可以觀察到重熔未滴落爐渣顆粒邊緣明顯存在的碳氮化鈦，渣中碳氮化鈦和碳氧化鈦顯著增多。

表10 燒結(jié)礦重熔未滴落渣的物相組成和元素分布Table 10 Phase and element distribution of residual slag in graphite crucible during remelting

圖6 燒結(jié)礦重熔滴落渣的SEM 照片及EDS 分析Fig.6 SEM image and EDS analysis of the sinter remelting dripped slag

2.3 分析及討論

2.3.1 鐵水成分的變化

在軟熔和重熔過(guò)程中，Ti、Si、V 元素還原進(jìn)入金屬鐵中的反應(yīng)可按式(1)～(3)表示[18-19]。雖然試驗(yàn)條件與高爐實(shí)際生產(chǎn)情況有差異，但是在有金屬鐵存在的條件下，Ti、Si、V 溶解進(jìn)入金屬鐵中使其活度顯著降低，上述反應(yīng)仍能正向進(jìn)行，例如Si 并不需要通過(guò)氣化的SiO 或SiS 還原才能得到。

由表3、4 和表6 可以計(jì)算得到V、Ti、Si、S 在重熔時(shí)未滴落鐵和滴落鐵中的收得率，如圖7 所示。由圖7 可見，V 在金屬鐵中的收得率均明顯高于Ti、Si 和S。其主要原因是試驗(yàn)溫度尚未達(dá)到使Ti、Si的氧化物大量還原的程度，而V 氧化物的還原在相對(duì)較低的溫度下就可以充分進(jìn)行[20]。其次，碳氮化鈦的析出反應(yīng)[21]能夠限制金屬鐵中Ti 量的增加，因此即使TiO2可以被大量還原，但能夠溶解進(jìn)入金屬鐵中的并不多，被還原的Ti 將以碳氮化鈦等形式存在。由表3、表4 和表6 計(jì)算得到的渣鐵中S 一共為0.388 g，而在Fe 質(zhì)量相同的條件下(金屬鐵中Fe 按95%計(jì))，球團(tuán)礦中S 質(zhì)量為0.045 g；如按S 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的平均值計(jì)算，S 在渣鐵間的分配系數(shù)LS在軟熔時(shí)為1.14、在重熔時(shí)為3.36；可見在軟熔和重熔過(guò)程中金屬鐵和爐渣在大量吸收焦炭中的S，渣鐵間的脫硫反應(yīng)已開始進(jìn)行。由于焦炭粒度小，鐵水與焦炭直接接觸的機(jī)會(huì)比實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中更多，更有利于滲碳反應(yīng)的進(jìn)行；其次，實(shí)驗(yàn)中金屬鐵表面吸咐或內(nèi)部裹挾了少量極細(xì)的焦炭或石墨；因此，將這些金屬鐵振動(dòng)破碎后用于化學(xué)成分分析時(shí)，其C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)達(dá)到甚至超過(guò)正常時(shí)鐵水的水平且無(wú)明顯的規(guī)律性。

圖7 金屬鐵中V、Ti、Si、S 的收得率Fig.7 Yield of V,Ti,Si and S in metallic iron

2.3.2 物相組成的變化

如不計(jì)金屬鐵，不同爐渣的黃長(zhǎng)石、鈣鈦礦、輝石和其它物相的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表11。由表11 可見，軟熔和重熔爐渣中硅酸鹽相遠(yuǎn)比鈦酸鹽相多，硅酸相中黃長(zhǎng)石比輝石多。正常生產(chǎn)時(shí)的攀鋼高爐渣中以鈦輝石為主，包括富鈦透輝石的硅酸鹽相約70%，鈣鈦礦約20%，其它為玻璃質(zhì)等物相。本試驗(yàn)中燒結(jié)礦在軟熔和滴落過(guò)程的爐渣的物相組成明顯不同于正常生產(chǎn)時(shí)的爐渣。

表11 不同爐渣主要物相組成對(duì)比Table 11 Main phase composition of different slags %

由表4 可見，在軟熔性能測(cè)定結(jié)束以后，爐渣中FeO 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著降低，物相組成的分析結(jié)果也表明此時(shí)爐渣中已沒有鈦鐵礦、鈦鐵晶石或浮氏體等物相[10]，鈣鈦礦的數(shù)量也明顯比未還原時(shí)的燒結(jié)礦(約6%～8%)多。這是因?yàn)樵谲浫坌阅軠y(cè)定試驗(yàn)結(jié)束后，燒結(jié)礦中的鐵氧化物絕大部分已還原為金屬鐵，賦存于鐵氧化物中的Ti、V、Mg、Al 等元素已經(jīng)擺脫了Fe 的束縛而進(jìn)入爐渣中，使得爐渣的化學(xué)成分和物相組成明顯不同于燒結(jié)礦。

輝石可表示為Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]，黃長(zhǎng)石可表示為Ca2(Mg,Al)[(Si,Al)2O7][22]，提高CaO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)有利于黃長(zhǎng)石的形成。與正常生產(chǎn)時(shí)的爐渣(見表12)相比，燒結(jié)礦在軟熔和滴落過(guò)程中的爐渣的CaO、MgO、Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)和二元堿度高，因此在冷卻后更易形成黃長(zhǎng)石而不是輝石。另一方面，提高堿度、TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)也有利于鈣鈦礦的形成。燒結(jié)生產(chǎn)時(shí)配加了其它不含鈦的原料和熔劑等，因此燒結(jié)礦在軟熔和重熔過(guò)程中的爐渣的TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)比正常生產(chǎn)時(shí)還低，但由于CaO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)和二元堿度高，仍然形成了大量的鈣鈦礦。

表12 生產(chǎn)高爐渣的化學(xué)成分Table 12 Chemical composition of blast furnace slag during production %

軟熔液泛渣是在軟熔過(guò)程中在上部荷重的作用下逐漸溢出的，在此過(guò)程中爐料中還有部分Ti 和Mg 與鐵氧化物結(jié)合而未進(jìn)入造渣物相中，因此其TiO2、MgO 和SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及堿度比軟熔未滴落渣和滴落渣低，而CaO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)高；其次可能有少量未及時(shí)熔化的鈣鈦礦一同從爐渣中溢出；因此，軟熔液泛渣中形成了較多鈣鈦礦，而硅酸鹽以黃長(zhǎng)石占絕大多數(shù)。軟熔未滴落爐渣的堿度和TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高、冷卻速率最慢，形成鈣鈦礦的條件最好，因此其鈣鈦礦最多；由于形成鈣鈦礦時(shí)消耗了較多的CaO，使得未結(jié)晶的爐渣的堿度降低，因此輝石數(shù)量增加、黃長(zhǎng)石減少；第三，由于其MgO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高(見表4 和表5)，相比于其它爐渣，還有一定的鎂鋁尖晶石和MgO 形成。軟熔滴落渣的二元堿度和TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)都比軟熔液泛渣高，但其在滴落后迅速冷卻，因此其形成的鈣鈦礦反而更少，黃長(zhǎng)石也未及大量形成，輝石數(shù)量增加。重熔未滴落渣由于吸收了較多的焦炭灰份，二元堿度顯著降低，因此形成的鈣鈦礦和黃長(zhǎng)石反而減少，輝石增加。

2.3.3 碳氮化鈦的生成

在軟熔過(guò)程中，燒結(jié)礦中的鈦赤鐵礦、鈦磁鐵礦、鈦鐵晶石、鈦鐵礦、鈦榴石[12]等逐漸還原為金屬鐵，賦存于其中的Ti 逐漸擺脫Fe 的束縛向爐渣遷移，使?fàn)t渣中TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸升高、FeO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著降低。另一方面，在軟熔過(guò)程中滴落溫度即是最高溫度，而在重熔過(guò)程中爐渣的最高溫度進(jìn)一步升高并且在最高溫度下恒溫一定時(shí)間。這兩方面的因素使得重熔時(shí)爐渣中的TiO2更易被還原，渣中TiC 和TiN 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及碳氮氧化鈦等物相均明顯比軟熔時(shí)高。這種變化趨勢(shì)與實(shí)驗(yàn)高爐的解剖時(shí)[17]在滴落帶爐渣中Ti(C,N)質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸升高并在風(fēng)口平面達(dá)到最大值的結(jié)果也是一致的。但在本試驗(yàn)條件的反應(yīng)溫度低于實(shí)際冶煉水平，而且爐渣在焦炭間的停留時(shí)間更短，因此渣中TiC 和TiN 質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯低于實(shí)驗(yàn)高爐解剖時(shí)風(fēng)口間死區(qū)的爐渣[17]以及爐缸中堆積的爐渣[23]中TiC 和TiN質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和可以高達(dá)10%以上甚至接近50%的水平，僅重熔未滴落渣比正常生產(chǎn)時(shí)爐渣中TiC 和TiN 質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和(通常低于1.0%)略高。

3 結(jié)論

1）在燒結(jié)礦的軟熔和滴落過(guò)程中，鐵水中Ti、Si 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)已達(dá)到甚至超過(guò)正常生產(chǎn)時(shí)水平，S和C 與正常生產(chǎn)時(shí)的水平相當(dāng)，V 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)低于正常生產(chǎn)時(shí)的水平，但金屬鐵中V 的收得率遠(yuǎn)大于Ti、Si、S。

2）在燒結(jié)礦的軟熔和滴落過(guò)程中，爐渣逐漸吸收從鈦赤鐵礦、鈦磁鐵礦、鈦鐵晶石、鐵酸鈣等物相中遷移出的Ti、V、Si、Mg、Al 等元素以及焦炭的硫分和灰份，使?fàn)t渣的化學(xué)成分和物相組成明顯不同于釩鈦燒結(jié)礦。燒結(jié)礦爐渣冷卻結(jié)晶后形成的主要物相是黃長(zhǎng)石，其次是鈣鈦礦和輝石，Ti 和V主要賦存于鈣鈦礦中，其次是黃長(zhǎng)石和輝石中。

3）在軟熔過(guò)程中，生成的碳氮化鈦很少；在重熔滴落過(guò)程中，渣中碳氮化鈦顯著增加。