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熔融钒渣还原提铁过程中的黏度特性研究

王宁 陈敏 张灵犀

王宁, 陈敏, 张灵犀. 熔融钒渣还原提铁过程中的黏度特性研究[J]. 钢铁钒钛, 2022, 43(2): 35-40. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.006
引用本文: 王宁, 陈敏, 张灵犀. 熔融钒渣还原提铁过程中的黏度特性研究[J]. 钢铁钒钛, 2022, 43(2): 35-40. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.006
Wang Ning, Chen Min, Zhang Lingxi. Study on viscosity characteristics of molten vanadium slag during iron-extracting reduction process[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2022, 43(2): 35-40. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.006
Citation: Wang Ning, Chen Min, Zhang Lingxi. Study on viscosity characteristics of molten vanadium slag during iron-extracting reduction process[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2022, 43(2): 35-40. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.006

熔融钒渣还原提铁过程中的黏度特性研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.02.006
基金项目: 国家自然科学基金(51574065、51774073、51574066、51774072)和十三五国家重点研发计划(2017YFB0304201,2017YFB0304203)资助。
详细信息
    作者简介:

    王宁(1995—),男,河北石家庄人,硕士研究生,主要从事钒系合金冶炼技术研究,E-mail:1134534422@qq.com

    通讯作者:

    陈敏(1969—),男,教授,主要研究方向为低碳综合利用,E-mail:chenm@smm.neu.edu.cn

  • 中图分类号: X757,TF841.3

Study on viscosity characteristics of molten vanadium slag during iron-extracting reduction process

  • 摘要: 研究了在切削废料还原熔融钒渣提铁的工艺进程中熔渣体系黏度的变化规律,并通过对钒渣体系熔体结构的研究,从微观结构角度揭示了熔体中结构单元对宏观黏度的作用机理。结果表明,随还原反应进行,渣中FeO含量不断降低,SiO2含量增加,渣中自由氧离子减少,无法破坏硅酸盐的链、环状结构,导致渣中孤立体、二聚体等简单硅酸盐结构单元减少,链、层状等复杂硅酸盐结构单元增加,熔体聚合度增强,渣系黏度逐渐增加。
  • 图  1  熔融钒渣还原进程渣系的黏温曲线

    Figure  1.  Viscosity-temperature curve of molten vanadium slag system during reduction process

    图  2  1 823 K下急冷试样的XRD谱

    Figure  2.  XRD patterns of quenched samples at 1 823 K

    图  3  1 823 K下急冷试样的SEM形貌

    Figure  3.  SEM images of quenched samples at 1 823 K

    图  4  1 823 K下急冷试样拉曼光谱拟合

    Figure  4.  Curve-fitting of Raman spectral of quenched samples at 1 823 K

    表  1  试验钒渣主要化学成分

    Table  1.   Main chemical compositions of vanadium residue %

    FeOSiO2V2O3Cr2O3MnOTiO2MgO
    40.5119.0414.014.8410.979.031.60
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    表  2  试验用光伏切削废料的化学成分

    Table  2.   Chemical composition of photovoltaic cutting waste for testing %

    SiSiCSiO2FeO
    56.1723.568.9011.37
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    表  3  试验配渣样成分

    Table  3.   Chemical composition of slagging sample for testing %

    FeO还原率FeOSiO2V2O3Cr2O3TiO2MnOCaO
    037171359118
    2030221459119
    40242714591110
    60183215591110
    80113716591111
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    表  4  硅酸盐熔体中显微结构单元分类

    Table  4.   Classification of microstructural units in silicate melts

    骨架型式组成单元NBO/TQi
    三维网络 SiO2 0 Q4
    层状、板状 Si2O52− 1 Q3
    链、环型 Si2O64− 2 Q2
    二聚体 Si2O76− 3 Q1
    孤立体 SiO44− 4 Q0
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-07-13
  • 网络出版日期:  2022-05-11
  • 刊出日期:  2022-04-28

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