留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

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
    下载: 导出CSV

    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
    下载: 导出CSV

    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
    下载: 导出CSV

    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
    下载: 导出CSV
  • [1] He Simiao, Yuan Shouqiian, Zhu Lifang. Research status of recycling of crystal silicon cutting waste[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2013,32(4):925−929. (何思邈, 袁守谦, 朱丽芳. 晶体硅切割废料回收的研究现状[J]. 化工进展, 2013,32(4):925−929.
    [2] Bruton T M. General trends about photovoltaic basedon crystalline silicon[J]. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2002,72(1):3−10.
    [3] Liu Fangxu. Research on the current situation and development strategy of China's photovoltaic industry[J]. Technology and Economic Guide, 2019,27(30):16−17. (刘方旭. 中国光伏产业现状与发展策略研究[J]. 科技经济导刊, 2019,27(30):16−17.
    [4] Xing Pengfei, Guo Zhu, Liu Yan, et al. Recovery of cutting waste slurry of monocrystalline silicon and polycrystalline silicon[J]. Journal of Materials and Metallurgy, 2010,9(2):148−153. (邢鹏飞, 郭著, 刘燕, 等. 单晶硅和多晶硅切割废料浆的回收[J]. 材料与冶金学报, 2010,9(2):148−153. doi: 10.3969/j.issn.1671-6620.2010.02.016
    [5] 曾晓兰. 钒渣物化性质与相图研究[D]. 重庆: 重庆大学, 2012.

    Zeng Xiaolan. Study on physicochemical properties and phase diagram of vanadium slag[D]. Chongqing: Chongqing University, 2012.
    [6] 赵月浩. 含铬型钒渣熔化特性及熔体结构研究[D]. 沈阳: 东北大学, 2015.

    Zhao Yuehao. Study on melting characteristics and melt structure of chromium containing vanadium slag[D]. Shenyang: Northeast University, 2015.
    [7] 毛裕文. 冶金熔体[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1994: 210−223.

    Mao Yuwen. Metallurgical melt [M]. Beijing: Metallurgical Industry Press, 1994: 210−223.
    [8] Zhang Baichuan. Direct smelting of ferrovanadium with vanadium slag[J]. Ferroalloy, 1979,10(2):30−36. (张百川. 钒渣直接冶炼钒铁[J]. 铁合金, 1979,10(2):30−36.
    [9] 田键. 硅酸盐晶体学[M]. 武汉: 武汉大学出版社, 2010: 54−59.

    Tian Jian. Silicate crystallography [M]. Wuhan: Wuhan University Press, 2010: 54−59.
    [10] 张燮. FeO-SiO2-V2O3渣系熔融结构和性质的多尺度分析[D]. 重庆: 重庆大学, 2012.

    Zhang Xie. Multiscale analysis of melting structure and properties of FeO-SiO2-V2O3 slag system[D]. Chongqing: Chongqing University, 2012.
  • 加载中
图(4) / 表(4)
计量
  • 文章访问数:  117
  • HTML全文浏览量:  25
  • PDF下载量:  31
  • 被引次数: 0
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

目录

    /

    返回文章
    返回