一、碳饱和铁液与Cao-SiO_2-TiO_2系熔渣间TiO_2的还原（论文文献综述）
刘振楠,姚春玲,侯金海,资浩涛,陈浩楠,王亚磊[1]（2021）在《高炉炉缸区域Ti（C,N）形成条件的热力学分析》文中研究说明为了解含钛铁矿高炉冶炼中Ti（C,N）随物化条件变化的生成规律与分布趋势,引入Ti（C,N）的非理想状态,应用Wagner公式和改进的MIVM（M-MIVM）计算了Ti在碳饱和的Fe-C-Ti熔体中的溶解度。研究了Ti（C,N）从Al2O3-CaO-SiO2-TiO2熔渣中形成的临界条件及其影响因素。结果显示,在引入Ti（C,N）的非理想状态后,Ti在碳饱和Fe-C-Ti熔体中的溶解度、从熔渣中生成Ti（C,N）固溶体TiO2平衡含量的计算值均与实验数据吻合良好,计算效果均优于前期的研究;在高炉冶炼过程中,适当降低炉缸区域的温度、提高炉渣碱度、降低渣中Al2O3含量、提高炉气总压、降低氮气分压均可抑制碳氮化物的生成;所设计的相平衡研究方法合理可行。研究可为含钛物料高炉冶炼的基础理论研究提供一定的参考。
杨必文[2]（2020）在《铁水/半钢脱硫过程钒、钛作用机理及应用基础研究》文中研究指明我国钒钛磁铁矿资源丰富,以铁为主,共伴生钛、钒等元素,其中钒资源占全国的53%,钛资源占全国的95%。钒钛磁铁矿储量居我国铁矿第三位,是低合金高强度钢、重轨钢、钒电池、航天材料等国家重要基础产业的原料,战略地位非常突出。钒钛磁铁矿综合利用形式主要有“高炉法”和“非高炉法”两种,其中“高炉-预处理-转炉-精炼-连铸”工艺仍是当前最主要的形式。“高炉法”冶炼钒钛磁铁矿工艺的铁水/半钢预处理脱硫过程十分复杂,铁水脱硫存在终点硫高、回硫多、铁损大、温降大等问题,半钢脱硫存在铁损大、扒渣难等问题,且钒钛对脱硫过程的影响机制尚不明确。针对上述问题,本文系统研究了钒钛及其氧化物对铁水/半钢脱硫的影响机制,重点分析了含钒钛炉渣对脱硫及回硫控制的影响,并探究了喷吹脱硫过程中的温降因素,为提高钒钛铁水/半钢预脱硫效果提供理论依据。主要研究内容与结果如下:（1）基于V-Ti-C-O-S热力学模型,结合高温脱硫实验,分析了钒钛对CaO脱硫的影响。并阐明了钛对硫传质作用的机理:钛与CaO中的氧结合生成高熔点TiO2、CaTiO3包裹在CaO表面,阻碍硫在脱硫产物层的传质;钛与碳反应生成碳化物,增加铁液中固相颗粒,降低硫在铁液中的扩散速率。（2）设计顶渣脱硫实验,结合脱硫动力学理论模型,研究了顶渣在喷吹脱硫过程中的作用。发现顶渣脱硫量占总脱硫量的10～15%。在喷吹后期,顶渣向铁液中回硫,这是喷吹脱硫难以达到理论计算值的重要原因之一。并给出了调整铁水脱硫剂组成的建议:减少Al2O3含量至3～6%,加入3～5%的Na2O。（3）基于炉渣结构离子分子共存模型,研究了钒钛氧化物对脱硫过程中炉渣硫分配比的影响。结合含钒钛炉渣脱硫实验,揭示了钒钛弱化顶渣脱硫能力的原因:高碱度渣中,V2O3和TiO2呈酸性,与渣中O2-结合,消耗自由CaO。并提出了V2O3-TiO2-FeO系半钢脱硫渣硫分配比碱度模型,将钒钛氧化物纳入碱度表达式中。（4）基于Young模型以及KTH模型,建立了含钒钛氧化物脱硫渣的硫容量模型。并通过高温实验较好地预测扒渣过程中的回硫。综合分析脱硫渣硫容量、熔点和黏度,给出了优化铁水脱硫渣扒渣性能的调渣剂配方:CaO（45～5 5%）、SiO2（10～12%）、A12O3（5～8%）、B2O3（15～20%）、Na2O（5～10%）;半钢脱硫渣的调渣剂配方:CaO（70～80%）,C粉（20～30%）。（5）基于热量平衡和传热学原理,建立了喷吹脱硫过程温降理论模型,计算结果与现场实际情况吻合良好,精度为±5 K的合格率达85%。研究发现,铁水脱硫成本最主要的因素是铁损,占50%以上;半钢脱硫成本最主要的因素是脱硫剂,占40%以上。
王莎[3]（2020）在《钒钛磁铁矿冶炼炉渣性能及渣/铁间钒分配行为研究》文中进行了进一步梳理钒钛磁铁矿是提取铁和钒的主要含钒矿,“高炉-转炉”法处理技术成熟、提钒效率高,是利用钒钛磁铁矿的主要方法。洋县钒钛磁铁矿与攀枝花钒钛磁铁矿和承德钒钛磁铁矿相比,其TiO2含量低、V2O5含量较高,属于中低钛型钒钛磁铁矿。炉渣性质和钒分配比可直接决定V2O5的回收率,研究炉渣性质和钒分配比是洋县钒钛磁铁矿高效利用的前提。目前对洋县钒钛磁铁矿中低钛高炉渣系的研究较少,本文基于高炉冶炼工艺,模拟了洋县钒钛磁铁矿和碳饱和铁水的钒氧化物还原,对中低钛高炉炉渣流动性、钒分配热力学和动力学行为进行系统理论研究,得出以下主要结论:TiO2含量从9%增加到17%,温度为1533℃时,渣系粘度从2.298Pa·S降低到2.161Pa·S,熔化性温度从1645.36K降低到1594.54K,活化能从115.27kJ·mol-1降低到100.86kJ·mol-1。[TiO4]-四面体进入炉渣熔体结合Si-O-Si键形成了Si-O-Ti键,使炉渣粘度降低。TiO2导致炉渣熔体中简单聚合结构Q0和Q1的增加以及复杂聚合结构Q2和Q3的减少,简单硅酸盐结构单元增加,熔体的聚合度降低。渣中氧化物被碳还原的难易程度依次为V2O5<SiO2<TiO2;钒氧化物还原的平衡时间为150min;钒分配比（LV）随着温度、碱度、V2O5、TiO2和Al2O3含量的增加而逐渐增加,MgO对LV影响较小。采用多元线性回归得到的γ（V2O5）的计算公式为γ（V2O5）=-345.865+7.9485（%V2O5）+1.8432（%Al2O3）+0.3657（%TiO2）+0.3197（%MgO）+0.1619T+55.9413R,相关系数可达到0.9521。渣中V2O5的含量随着温度、碱度、V2O5、TiO2、Al2O3和MgO含量的增加呈增大趋势,ln[（%V2O5）-（%V2O5）e]与还原时间t存在明显的线性关系,渣中V2O5和铁水中C的还原为一级反应,受渣中V2O5扩散和铁水中V扩散的混合控制,活化能为53.60kJ·mol-1。
李林[4]（2020）在《HIsmelt炼铁工艺的基础研究》文中认为HIsmelt熔融还原炼铁工艺可全部使用粒度低于6mm粉矿、粉煤作为原料使得原料成本大幅降低;该工艺无需焦化、烧结、球团工艺,可大幅降低环境污染,符合当前我国钢铁行业日益严格的环保政策要求;基于其核心设备熔融还原炉内具有一定的氧化性,并可冶炼低品位高磷铁矿的特点,使得该工艺生产的铁水Si含量接近零,P含量极低,S含量偏高。该工艺是目前全球极具影响力和投资前景的非高炉炼铁工艺之一。针对HIsmelt工艺所表现出的特征,从铁矿碳还原的热力学理论分析出发,确定还原1吨铁,需要322kg的碳素（其中187kg用于做还原剂,135kg用于发热剂）和175Nm3的氧气。为了提高渣铁间磷分配比,热力学理论要求炉渣中氧离子活度a3/2O2、FeO活度（或CO2/CO分压比）越高越好,而要求渣中磷酸盐活度系数γPO43-越低越好。对于HIsmelt工艺的铁矿石预还原环节,利用未反应核模型分析确定了过程的限制性环节。通过XRF、XRD、TG-DSC等检测方法研究了褐铁矿物理化学性质、焙烧过程和性能、以及在氢气中还原的转变过程,确定了褐铁矿在不同条件下的反应机理。研究发现还原过程的限制环节是还原气在还原产物层的内扩散。实验室模拟了HIsmelt工艺SRV（Smelting Reduction Vessel）中高磷钛磁铁矿球团的熔融还原过程,研究了还原温度、碱度、C/O（碳氧比）、还原时间与还原率的关系,及铁液中C、P和S含量对还原过程的影响。实验发现反应前10分钟内,高温条件可以促进脱磷反应的进行。实验得到最佳脱磷、脱硫效果的条件是碱度R=1.3、C/O=1;C/O在1～1.4区间时,随碳氧比升高,铁液中硫含量降低。基于炉渣离子-分子共存理论（IMCT）,建立了 HIsmelt工艺的SRV中多元渣系渣-金间的磷、硅分配比的热力学模型,并用目前运行的HIsmelt工厂实际生产数据进行了验证发现,热力学模型计算所得的磷、硅分配比与实际生产数据非常吻合;通过热力学理论分析了炉渣组元对脱磷、脱硅的贡献率发现,炉渣组元的协同作用对磷、硅分配比有显着影响,形成3CaO·P2O5对脱磷的贡献率为 99.7%,而形成 2CaO·SiO2、CaO·SiO2、CaO·MgO·2SiO2、2CaO·Al2O3 ·SiO2、CaO·MgO·SiO2 对脱硅的贡献率分别为 22.81%、19.92%、18.24%、16.22%、12%。通过IMCT理论分析研究了目前在中国某企业运行的HIsmelt流程,同时使P、Si分配比到达最大值的炉渣所对应的最佳成分为29～30%Si02、12～13%A1203、40～42%CaO、6.5 或 9%MgO、5～6%FexO,通过热力学理论得到的磷、硅分配比模型计算了该渣系所对应的铁液中[%P]为0.024、[%Si]为0.011,与企业实际数据完全一致;由此模拟预测了利用高磷钛磁铁矿、褐铁矿P、Si的分配比和未来冶炼的最佳渣系构成,以及对应的最佳铁水中P、Si含量,对于高磷钛磁铁矿冶炼SRV中渣系的最佳成分为:33～35%Si02、8～9%Al2O3、40～42%CaO、9%MgO、6～7%FexO,对应铁液中的[%P]、[%Si]含量分别为0.034、0.0023;对于褐铁矿冶炼SRV中渣系的最佳成分为:33～35%Si02、10～13%Al2O3、40～42%CaO、9%MgO、6～7%FexO,与此对应的铁液中的[%P]、[%Si]含量分别为0.042、0.0028。对HIsmelt工艺主反应器熔融还原炉SRV进行数值模拟,研究SRV内部铁水和熔渣的活动状况,考察炉顶喷枪气流入射角度对SRV内部气-液及渣-金运动的影响,完成对HIsmelt工艺SRV冶炼过程流程的理论分析,为HIsmelt工业生产提供强有力的过程分析和风险管理保障。
刘振楠,陶东平,姚春玲,范兴祥,张凇源,李亚东[5]（2019）在《钛微合金钢炉外精炼相平衡研究与热力学分析》文中研究表明为了解钛微合金钢炉外精炼过程中Ti元素在渣-钢间的平衡分配行为及走向,应用分子相互作用体积模型（MIVM）,通过规范子二元系活度标准态和优化模型参数,建立了CaO-Al2O3-FeO-TiO2熔渣活度计算模型,并预测渣中各组元活度;在含钛钢炉外精炼条件下,应用MIVM和Wagner公式研究了Ti在精炼渣CaO-Al2O3-FeO-TiO2与含钛钢液Fe-Al-Ti-O间的平衡分配及影响因素。研究结果显示:渣中FeO的活度预测值与实验值符合较好,平均相对误差为9%;Ti在渣-钢两相间平衡分配比的计算值与工业数据符合较好;分配比随钢液中Al含量的降低、温度的升高和渣中CaO与Al2O3质量比的增加而增大,该规律与实际生产相一致。因此MIVM对多元含钛熔渣体系组元活度具有较好的预测效果,所设计的相平衡研究方法合理可行。本研究可为含钛合金钢化学冶金的基础理论研究提供一定的参考。
张康晖,张延玲,李凤善,吴拓[6]（2018）在《CaO-SiO2-Al2O3-Na2O-TiO2-（MgO）渣系与碳饱和铁液间硫分配比的热力学模型》文中进行了进一步梳理炉渣离子与分子共存理论（IMCT）认为,渣中结构单元或离子对的作用浓度能像传统意义上的熔渣活度一样表征化学反应能力。通过建立CaO-SiO2-Al2O3-Na2O-TiO2-（MgO）渣系结构单元或离子对的作用浓度控制方程,并运用Matlab求解作用浓度,从而建立1 450℃下该渣系与碳饱和铁液间硫分配比的热力学模型。模型计算的硫分配比与文献实测的硫分配比吻合较好,有助于预测熔渣与碳饱和铁液间的硫分配比。通过模型能计算出渣中CaO、Na2O和MgO各自的硫分配比及总的硫分配比,分析总的硫分配比受其他因素影响的变化趋势;计算出渣中CaO和Na2O各自对总硫分配比的贡献率,描述CaO和Na2O各自硫分配比贡献率受其他因素影响的变化趋势。
吴恩辉[7]（2016）在《钒钛铁精矿金属化球团还原熔分工艺基础研究》文中指出钒钛铁精矿是钒钛磁铁矿的重要选矿产品,传统的高炉冶炼工艺无法有效利用其中的钛资源,近年来发展起来的非高炉冶炼工艺成为解决此问题的有效工艺,实现了铁、钒、钛资源的综合回收利用。由于钒钛铁精矿矿物结构复杂,非高炉冶炼工艺还存在能耗高、产品质量不稳定,特别是金属化球团电炉还原熔分工序顺行困难等问题。本文针对钒钛铁精矿金属化球团电炉熔分工艺面临的主要问题,在保证渣铁良好分离的前提下,控制钒、铬在渣铁间定向进入铁水,以得到较高品位的熔分钛渣和含钒铬铁水。在分析金属化球团还原熔分工艺理论的基础上,针对该工艺过程关键技术进行研究,得出优化工艺参数和元素在渣铁间走向的控制依据。首先以金属化球团的碳含量和金属化率为控制指标,对钒钛铁精矿进行碳热还原热力学分析和实验研究。研究表明：改变碳氧比、还原温度、还原时间和MgO的添加量等工艺参数均可实现对金属化球团金属化率和碳含量的控制;在还原温度小于1225℃时,添加MgO可以促进钒钛铁精矿的还原过程；在1150-C,MgO添加量为6%时,球团金属化率较不添加MgO的球团提高约10%。采用聚集电子相一瓦格纳模型对含钛渣系（Ti02≈-50%）与碳饱和铁水间元素分配热力学进行理论计算和分析。计算结果表明：温度和渣中FeO含量是影响钒、铬在渣铁间分配常数的关键控制参数,在一定的温度下降低渣中FeO含量可大幅度促进钒、铬进入铁水。采用FactSage热力学软件计算了含钛渣系（Ti02≈50%）的粘度和熔化温度,并对熔分钛渣熔化温度和粘度进行测试。研究结果表明：随着渣中CaO、FeO含量的提高,熔分钛渣的熔化温度和粘度均降低；在碱度约为0.6,渣中FeO含量约为5%时,熔分钛渣的熔化温度为1420"(℃,1550℃时粘度约为0.2Pa·s。在理论研究基础上,进行钒钛铁精矿金属化球团还原熔分工艺实验室研究,得出金属化球团组成和熔分工艺参数对渣铁分离、元素在渣铁间走向的影响规律。实验结果表明：在渣铁良好分离和渣中Ti02品位为47%以上时,金属化球团适宜的MgO/SiO2为1.0,金属化球团适宜的CaO/SiO2为0.6,金属化球团的碳含量应小于5%；终渣中FeO含量是钒、铬在渣铁间分配比的关键判据,使80%以上的钒、铬进入铁水需控制终渣中FeO含量小于3%；在熔分温度1550℃,熔分时间30min,金属化球团碳含量为3.59%,CaO/SiO2为0.6时,渣铁分离良好,铁、钒和铬的收得率分别为93.13%、90.17%和86.25%,此时渣中TiO2含量为47.98%。对熔分钛渣的酸溶性和钒铬渣分离钒、铬进行实验研究。研究表明：在熔分钛渣与钛铁矿混合比例小于30%时,控制一定的酸解条件,混合矿的酸解率均在90%以上；钒铬渣采用两步氧化钠化焙烧工艺可实现钒、铬的有效分离,第一步氧化钠化焙烧时,钒的转浸率均值为88.6%,铬的转浸率均值为1.28%；第二步氧化钠化焙烧时,铬的转浸率在80%以上。
李鹏程[8]（2016）在《基于炉渣离子和分子共存理论表征炉渣脱硫、脱磷能力》文中提出随着冶金技术的发展,对超低硫,低磷的洁净钢要求越来越高,为了达到这个目的,冶金科研者测量了大量不同渣系的脱硫、脱磷和铁氧化物活度的数据,并试图在大量的实验数据中寻找到炉渣的物化性能,实现生产工艺的优化和发展。本文主要以离子和分子理论为基础,并通过实验来研究冶金炉渣在不同氧势阶段的脱硫脱磷性能。炉渣中铁氧化物的反应能力直接影响着炉渣脱硫脱磷,低氧势有利于脱硫,高氧势有利于脱磷己成为冶金工作者的共识,那么可以推论出,如果要准确的预报出炉渣脱硫脱磷能力即首先要做到对炉渣铁氧化物氧化能力的精确表征。本文通过实验并建立IMCT-NFe,O模型,通过与实验结果和文献报道的10种不同渣系实验数据相比较,结果表明,本研究建立的IMCT-NFe,O模型计算铁氧化物活度和实测值符合很好,此外,NFeO对aFe,O的贡献远大于NFe2O3、 NFeO·Fe2O3对αFe,o的贡献。高炉炼铁过程中,由于炉缸氧势极低,反应气氛适合脱硫反应的进行,高炉CaO-MgO-SiO2-Al2O3渣系亦可视为较好的脱硫渣系,本文基于国内某钢铁厂高炉现场生产数据设计了高炉渣脱硫实验,并建立了CaO-MgO-SiO2-Al2O3渣系热力学模型。通过和实验数据对比发现,该模型可相对可靠的预报该渣系的硫分配比和硫化物容量；炉渣组元的质量作用浓度,类似于经典物理化学中的活度,可精确表征炉渣组元的实际反应能力,其精度高于组元的质量百分含量,与渣金间硫分配比的线性关系非常明确；模型可以定量地计算出自由CaO和自由MgO各自对于炉渣脱硫的贡献值,1773 K时自由CaO的脱硫能力占炉渣脱硫能力的97%,而自由MgO的脱硫能力只有3%。碱性转炉炼钢过程中,炉渣碱度一般为2-5,铁氧化物含量较高,折算成渣金间氧势一般远大于10-11pa,从脱磷基本反应式可知,高碱度、高铁氧化物渣系有利于脱磷。本文设计了CaO-SiO2-MgO-FeO-Fe2O3-MnO-Al2O3-P2O5转炉渣脱磷实验并建立相关预报模型,实验测得的磷分配比和模型预报的磷分配比值一致,此外,本模型能较好的外延到P2O5 CaO-Si02-FeO-Fe2O3-P205, CaO-Fe2O3-Al2O3-P2O5, CaO-MgO-FeO-Fe2O3-SiO2-P2O5和CaO-SiO2-MgO-FeO-Fe2O3-MnO-P205渣系在不同冶金温度范围内的脱磷能力：与脱硫模型相比较,熔渣组元质量作用浓度与磷分配比线性关系较差,究其原因,炉渣脱磷是碱性组元和铁氧化物的综合作用,任一组元的单独作用很难与炉渣脱磷建立联系；基于渣气反应和渣金反应的不同,定义了磷酸盐容量CPO44-和磷酸盐容量指数CPQ43-,index的概念,文中建立的IMCT-CPO43-模型和IMCT-CPO43-,index模型均能准确预报实验测得的磷酸盐容量CPO43-和磷酸盐容量指数CPO43-,index,以及工业生产所得的磷酸盐容量CPO4-和磷酸盐容量指数CPO43-,index;经计算,炉渣磷酸盐容量的贡献主要是由3CaO·P205和4CaO·P205提供的,分别为97%和2.88%,其他组元的贡献率相对较低,可忽略不计。铁液中的硫原子在渣金界面处进入熔渣会置换自由氧原子载体[O],为脱磷反应创造了机会,形成耦合反应,而改变氧势对熔渣的硫化物容量和磷酸盐容量没有影响,但氧势的增加导致炉渣硫分配比减少和磷分配比增加,硫分配和磷分配直线相交处可视为最佳氧势位置,与温度相关,为保持硫和磷的最佳关系,温度升高时,渣中控制应增加相应的铁氧化物含量。本文建立的脱硫脱磷耦合模型能应用于非高炉闪速炼铁工艺的CaO-SiO2-MgO-Al2O3-FeO五元渣系和文献报道的CaO-Al2O3-FetO渣系,本文模型能较好预测上述两个模型的硫分配比和磷分配比：上述两个渣系中,均采用改变渣中铁氧化物含量的办法来调节氧势,随着铁氧化物质量作用浓度的增加,可有效降低硫分配比和增加磷分配比,当铁氧化物质量作用浓度为O.13时,渣系的硫分配比和磷分配比趋于平衡。
姜喜远[9]（2016）在《高碱度CaO-Al2O3-SiO2-MgO-TiO2-Na2O六元渣系脱硫性能的研究》文中指出广西平果铝厂的拜耳法赤泥因含有Fe、Si、Al、Ca以及贵重的Ti、V、Sc（钪）、稀土元素、Ta等稀有金属而独具特色,是一种珍贵而丰富的二次资源,具有非常高的综合利用价值。平果赤泥的综合利用可通过以下三个环节得以实现,首先,利用COREX熔融还原炼铁工艺处理高铁赤泥,赤泥中Fe被还原得到生铁,而Al,Sc等元素进入还原炉渣;然后,还原炉渣经碳酸钠溶液湿磨溶出,回收其中的Al2O3;最后,富集浸出渣中的贵重金属Sc,通过萃取法萃取回收Sc。在还原、浸出、萃取三大冶金过程中,熔融还原过程是首要环节,还原炉渣的冶金性能对冶炼具有非常重要的影响,其中炉渣脱硫性能如何将直接影响还原生铁的质量。因此,本文拟对六元CaO-Al2O3-SiO2-MgO-TiO2-Na2O还原炉渣的脱硫性能进行研究,研究结果为赤泥及其他相似冶金资源回收利用提供理论依据。本文首先通过单因素脱硫实验研究,考察了各组分对渣系脱硫性能的影响规律;建立基于分子离子共存理论与硫容量理论的热力学模型,考察理论热力学模型对本渣系的应用情况;最后通过均匀设计实验,建立了炉渣组元与硫分配比之间的数学回归模型。本文主要研究内容及结论如下:1)进行了高碱度高氧化铝CaO-Al2O3-SiO2-MgO-TiO2-Na2O六元渣系的单因素脱硫实验。结果表明,在实验研究范围内,渣铁间硫分配比随炉渣碱度的增加而提高,当炉渣碱度大于2.9时,炉渣硫分配比均在140以上,表明该渣系具有较强的脱硫能力。当碱度一定时,MgO对硫分配比的影响不大,TiO2、Al2O3均使硫分配比降低,其中Al2O3降低硫分配比较为明显。硫分配比随Na2O增加而增加,少量的Na2O即可明显提高炉渣的脱硫能力。2)首次基于分子离子共存理论,建立了CaO-Al2O3-SiO2-MgO-TiO2-Na2O渣系中结构单元或离子对的作用浓度控制方程及CaO-Al2O3-SiO2-MgO-TiO2-Na2O渣系与碳饱和铁液间的硫分配比热力学模型。研究表明,理论计算各因素对硫分配比的影响规律与实验值相似,但具体数值存在一定差距,主要原因为实验值未达到理论模型所要求的理论热力学意义上的平衡,故分子离子共存理论模型不能满足预报实际冶炼硫分配比的要求。3)基于Young硫容量理论模型,建立了炉渣与碳饱和铁液间硫分配比的热力学模型。利用热力学模型计算渣系的硫分配比,并与实验值进行对比,计算结果表明,该热力学模型也不能满足预报实际冶炼硫分配比的要求。4)通过均匀设计实验,利用偏最小二乘法进行回归,首次建立了各组元与渣铁间硫分配比之间关系的数学回归模型。通过计算值与实测硫分配比对比,表明该数学回归模型能很好地预测组元对CaO-Al2O3-Si O2-MgO-TiO2-Na2O渣系与铁液间的硫分配比的影响规律,为赤泥熔融还原工艺提供了可靠的理论依据。
刘振楠[10]（2014）在《含钛高炉渣—铁液相平衡的MIVM伪多元近似法研究》文中研究表明本文以分子相互作用体积模型（MIVM）及其伪多元近似法为基础,研究了高炉冶炼钒钛磁铁矿过程中Ti元素在熔渣与铁液相间的平衡分布及走向。为实现钒钛资源综合利用提供基础数据。基于由二元相图提取活度的周国治公式,提出了改进该公式中数值积分的两个处理方法。在正规溶液假设下,利用该方法对CaO-SiO2和MgO-SiO2系进行组元活度提取,结果与实验值符合较好,两个方法总的平均相对误差分别为20%、8%。这表明了改进后的方法在实际应用中是可行的。据此由相图提取了含钛高炉渣二元系CaO-TiO2、Al2O3-TiO2SiO2-TiO2和MgO-TiO2在一定温度和浓度范围内的组元活度,其结果的相对误差亦应在上述两个体系误差范围内,可作为含钛高炉渣热力学研究的参考数据。基于分子相互作用体积模型,建立了普通高炉铁水和含钒钛高炉铁水组元活度计算模型。应用所建模型预测了Fe-C-Si、Fe-C-Mn、Fe-C-Si-Mn熔体中Si和Mn以及Fe-C-Ti熔体中Ti的活度,并与实验值、文献计算值以及Wagner公式的计算值比较。结果表明：对于Fe-C-Si和Fe-C-Mn两个体系,组元活度的MIVM预测值与实验值的平均相对误差分别为18%和6%,而用Wagner公式计算的平均相对误差分别为55%和11%,由此可见MIVM的预测值与实验值符合相对较好,且预测效果优于Wagner公式；对于Fe-C-Ti体系,Ti活度的MIVM预测值与一个文献计算值较为接近,其值分别为0.0025和0.0013（以纯固相钛为标准态）,二者均处于同一数量级；而在1873K下,上述各体系组元活度的MIVM预测值与Wagner公式的计算值符合较好,其总的平均相对误差仅为9%。综上比较说明了所建模型是可行的。利用相应模型预测了含钒钛铁液Fe-C-Ti-Si-Mn-V中Ti的活度及其影响因素（温度和铁液组成）。基于分子相互作用体积模型及其伪多元近似法,建立了含钛高炉渣组元活度计算模型。应用该模型预测了Al2O3-CaO-MgO-SiO2-TiO2渣系中Ti02的活度及其影响因素（温度、炉渣碱度和组成）,并与相应的文献值和实验规律比较。结果表明：模型的预测值比实验值略高,其总的平均相对误差为44%,但数值上相差不大,均处于同一数量级；模型预测所得到的相关规律与实验规律相符合；对于研究含钛高炉渣系,该模型比作用浓度模型更具有合理性和可应用性。应用所建立的含钒钛铁液组元活度计算模型,预测了由Fe-Csat-Ti熔体中生成TiC或Ti（C,N）的Ti平衡浓度,并与实验值相比较。结果表明：与TiC平衡的Ti平衡浓度的模型预测值与实验值符合相对较差,但不同研究者的结果亦有很大差异,且所有结果随温度的变化规律均相同；与Ti（C,N）平衡的Ti平衡浓度的预测结果同实验值符合相对较好。由此表明了所用模型和计算方法是可行的。应用所建模型预测了由Fe-CSat-Ti-Si-Mn-V熔体中生成Ti（C,N）的Ti平衡浓度及其影响因素（温度和炉气分压）。结果表明：升高温度和降低氮分压,可使得与Ti（C,N）平衡的Ti平衡浓度升高,从而抑制Ti（C,N）从铁液中生成。应用所建立的含钒钛铁液和含钛高炉渣系组元活度计算模型,预测了由Al203-Ca0-Mg0-Si02-Ti02熔渣中生成Ti（C,N）的TiO2平衡浓度及其影响因素（温度、炉渣碱度和炉气分压）,并与文献值相比较。结果表明：本次研究的计算结果与一个文献计算值较为接近,其值分别为4.337%和5.3%（质量百分数）；降低温度、提高炉渣碱度、增大炉气总压以及降低氮气与一氧化碳含量比,均可使得生成Ti（C,N）的TiO2平衡浓度增大,从而抑制Ti（C,N）从渣中生成。应用上述模型,初步估算了TiO2的理论还原量和Ti的理论生成量,得到了Ti在熔渣-铁液间的平衡分配系数。结果表明：降低温度、提高炉渣碱度以及增大一氧化碳分压,均可降低TiO2的还原量,从而抑制其还原；渣中TiO2的含量变化对其自身理论的还原量影响较小。在钒钛磁铁矿高炉冶炼过程中,温度与炉渣碱度等技术指标对TiO2还原以及Ti（C,N）生成和沉积的影响较大,而炉气等技术指标的影响相对较小。通常主要控制适当的温度指标,防止高温过热而使得Ti02大量还原和Ti（C,N）生成,同时必须采用合适的高碱度操作。适当地的提高炉气压力和一氧化碳分压以及降低氮气分压也是控制TiO2还原和Ti（C,N）生成的技术手段。本次研究将对完善钒钛磁铁矿高炉冶炼理论和指导高炉护炉操作实践具有一定的参考价值。
二、碳饱和铁液与Cao-SiO_2-TiO_2系熔渣间TiO_2的还原（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、碳饱和铁液与Cao-SiO_2-TiO_2系熔渣间TiO_2的还原（论文提纲范文）
（2）铁水/半钢脱硫过程钒、钛作用机理及应用基础研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 铁水预脱硫情况介绍 |
| 2.1.1 铁水预脱硫的发展概况 |
| 2.1.2 钒钛铁水/半钢脱硫特点 |
| 2.2 CaO+Mg喷吹脱硫的研究现状 |
| 2.2.1 脱硫反应机理 |
| 2.2.2 温度和添加剂对脱硫的影响 |
| 2.2.3 钒钛等元素在脱硫中的作用 |
| 2.3 炉渣脱硫作用的研究现状 |
| 2.3.1 顶渣脱硫机理 |
| 2.3.2 回硫控制 |
| 2.3.3 含钒/钛氧化物炉渣性能 |
| 2.4 喷吹脱硫温降以及成本分析的研究现状 |
| 2.4.1 温降控制模型 |
| 2.4.2 脱硫成本分析 |
| 2.5 课题研究意义及内容 |
| 2.5.1 研究背景及意义 |
| 2.5.2 研究内容及技术路线 |
| 3 V、Ti铁水/半钢成分对预脱硫效果的影响 |
| 3.1 铁水/半钢成分以及脱硫剂组成对比 |
| 3.2 喷吹CaO+Mg脱硫热力学计算 |
| 3.2.1 C、Si、Mn、V和Ti对硫活度的影响 |
| 3.2.2 C、Si、Mn、V和Ti对脱硫反应的影响 |
| 3.2.3 不同脱硫反应的平衡硫含量 |
| 3.3 V、Ti对CaO脱硫的影响机理 |
| 3.3.1 实验设计 |
| 3.3.2 V、Ti对CaO脱硫反应的影响 |
| 3.3.3 V、Ti对CaO脱硫速率的影响 |
| 3.3.4 Ti-S反应脱硫分析 |
| 3.4 Mg对V、Ti铁水/半钢脱硫的影响 |
| 3.4.1 实验设计 |
| 3.4.2 结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 V、Ti铁水/半钢顶渣渣量及成分对脱硫的影响 |
| 4.1 喷粉脱硫过程中顶渣脱硫分析 |
| 4.1.1 V、Ti铁水/半钢渣-铁界面脱硫热力学分析 |
| 4.1.2 V、Ti铁水/半钢渣-铁界面脱硫动力学分析 |
| 4.2 含钒钛氧化物顶渣的平衡硫分配比Ls模型 |
| 4.2.1 实验方案 |
| 4.2.2 基于炉渣结构离子分子理论的Ls模型 |
| 4.2.3 V、Ti氧化物对顶渣Ls的影响 |
| 4.3 铁水脱硫剂中Na_2O和Al_2O_3添加量对顶渣脱硫的影响 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 Na_2O和Al_2O_3对顶渣脱硫速率的影响 |
| 4.3.3 Na_2O和Al_2O_3对渣-铁硫容量的影响 |
| 4.4 V_2O_3-TiO_2-Fe_tO系半钢脱硫渣性能研究 |
| 4.4.1 实验方案 |
| 4.4.2 FeO含量对半钢顶渣脱硫的影响 |
| 4.4.3 V、Ti半钢脱硫渣碱度研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 V、Ti铁水/半钢预脱硫后的渣态调控 |
| 5.1 V、Ti铁水/半钢脱硫渣情况分析 |
| 5.2 从硫容量角度分析调渣剂对回硫的影响 |
| 5.2.1 渣-铁硫容量 |
| 5.2.2 V、Ti铁水/半钢脱硫渣系硫容量模型的选择 |
| 5.2.3 脱硫渣成分对硫容量的影响 |
| 5.3 从熔点和黏度分析调渣剂对回硫的影响 |
| 5.3.1 成分对V、Ti脱硫渣熔点的影响 |
| 5.3.2 成分对V、Ti脱硫渣黏度的影响 |
| 5.4 铁水B_2O_3+Na_2O系和半钢CaO系调渣剂设计 |
| 5.4.1 实验方案 |
| 5.4.2 实验结果及分析讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 V、Ti铁水/半钢脱硫过程中温降控制及成本分析 |
| 6.1 影响铁水/半钢脱硫预处理过程温降的因素 |
| 6.1.1 加热脱硫剂和载气消耗 |
| 6.1.2 化学反应的热效应 |
| 6.1.3 经炉衬的散热 |
| 6.1.4 经炉渣层的散热 |
| 6.2 降低预脱硫过程温降的可行性措施 |
| 6.3 铁水/半钢预脱硫过程成本比较 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）钒钛磁铁矿冶炼炉渣性能及渣/铁间钒分配行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 钒概况及应用 |
| 2.1.1 钒的概况 |
| 2.1.2 钒的应用 |
| 2.2 含钒矿物概况 |
| 2.3 钒钛磁铁矿资源简介 |
| 2.4 钒钛磁铁矿提钒工艺 |
| 2.4.1 传统高炉法 |
| 2.4.2 非高炉法 |
| 2.5 高炉炉渣粘度研究进展 |
| 2.6 金属元素分配研究现状 |
| 2.6.1 Mn的分配行为 |
| 2.6.2 P的分配行为 |
| 2.6.3 S的分配行为 |
| 2.6.4 V的分配行为 |
| 2.6.5 其它元素的分配行为 |
| 2.7 研究意义和内容 |
| 2.7.1 研究意义 |
| 2.7.2 研究内容 |
| 3 中低钛高炉渣流动性实验研究 |
| 3.1 实验原料 |
| 3.1.1 原料制备 |
| 3.1.2 主要试剂 |
| 3.2 实验程序 |
| 3.2.1 实验设备 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.3 表征方法 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 TiO_2对炉渣粘度的影响 |
| 3.3.2 TiO_2对炉渣熔化性温度的影响 |
| 3.3.3 TiO_2对活化能的影响 |
| 3.3.4 FT-IR光谱分析 |
| 3.3.5 拉曼光谱分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 中低钛高炉渣/碳饱和铁水间钒分配平衡热力学研究 |
| 4.1 实验原料 |
| 4.1.1 原料制备 |
| 4.1.2 主要试剂 |
| 4.2 实验程序 |
| 4.2.1 实验设备 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.2.3 评价指标 |
| 4.3 热力学分析 |
| 4.4 钒还原反应平衡时间的确定 |
| 4.5 实验结果与讨论 |
| 4.5.1 温度对钒分配比的影响 |
| 4.5.2 碱度对钒分配比的影响 |
| 4.5.3 渣中V_2O_5含量对钒分配比的影响 |
| 4.5.4 渣中TiO_2含量对钒分配比的影响 |
| 4.5.5 渣中Al_2O_3含量对钒分配比的影响 |
| 4.5.6 渣中MgO含量对钒分配比的影响 |
| 4.6 炉渣中V_2O_5活度系数的研究 |
| 4.6.1 炉渣中V_2O_5活度系数的计算 |
| 4.6.2 各因素对V_2O_5活度系数的影响 |
| 4.6.3 V_2O_5活度系数的计算模型 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 中低钛高炉渣/碳饱和铁水间钒还原动力学研究 |
| 5.1 实验原料 |
| 5.1.1 原料制备 |
| 5.1.2 主要试剂 |
| 5.2 实验程序 |
| 5.2.1 实验设备 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.2.3 评价指标 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 温度对钒还原的影响 |
| 5.3.2 碱度对钒还原的影响 |
| 5.3.3 V_2O_5含量对钒还原的影响 |
| 5.3.4 TiO_2含量对钒还原的影响 |
| 5.3.5 Al_2O_3含量对钒还原的影响 |
| 5.3.6 MgO含量对钒还原的影响 |
| 5.4 钒还原动力学模型建立 |
| 5.4.1 双膜理论及应用 |
| 5.4.2 钒还原的动力学过程 |
| 5.4.3 钒还原动力学过程的建立 |
| 5.5 钒还原动力学参数分析 |
| 5.5.1 速控环节的确定 |
| 5.5.2 反应级数的计算 |
| 5.5.3 反应表观活化能的计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间研究成果 |
（4）HIsmelt炼铁工艺的基础研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 熔融还原工艺 |
| 2.1.1 熔融还原特点 |
| 2.1.2 熔融还原与高炉炼铁 |
| 2.1.3 Finex工艺 |
| 2.1.4 Corex工艺 |
| 2.1.5 HIsarna工艺 |
| 2.1.6 ITmk3工艺 |
| 2.2 HIsmelt工艺 |
| 2.2.1 HIsmelt工艺发展历程 |
| 2.2.2 HIsmelt工艺流程 |
| 2.2.3 HIsmelt核心设备与工艺原理 |
| 2.2.4 HIsmelt工艺主要特点 |
| 2.2.5 Hlsmelt工艺原燃料条件及铁水质量 |
| 2.2.6 Hlsmelt工艺矿粉预热系统 |
| 2.2.7 HIsmelt工艺与钢铁企业现有工艺结合 |
| 2.3 Hlsmelt示范工厂问题汇总 |
| 2.3.1 工艺问题 |
| 2.3.2 设备问题 |
| 2.4 课题主要研究内容 |
| 2.4.1 课题研究背景和意义 |
| 2.4.2 课题研究内容 |
| 3 HIsmelt工艺的热力学原理及流程讨论 |
| 3.1 碳还原铁氧化物的热力学原理 |
| 3.2 HIsmelt工艺冶炼高磷铁矿的原理 |
| 3.3 小结 |
| 4 褐铁矿结构、焙烧特性及HIsmelt工艺预还原动力学 |
| 4.1 褐铁矿原矿结构的实验研究 |
| 4.2 褐铁矿焙烧特性研究 |
| 4.2.1 褐铁矿的焙烧实验 |
| 4.2.2 褐铁矿的TG-DSC分析 |
| 4.3 褐铁矿HIsmelt工艺预还原动力学 |
| 4.3.1 实验方法 |
| 4.3.2 褐铁矿气基还原的速率分析 |
| 4.3.3 还原反应控速环节的讨论 |
| 4.4 小结 |
| 5 高磷钛磁铁矿的SRV熔融还原实验 |
| 5.1 实验方法 |
| 5.1.1 实验原料和球团制备 |
| 5.1.2 实验方法及步骤 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.2.1 不同温度的熔融还原实验 |
| 5.2.2 不同碱度条件下实验结果 |
| 5.2.3 不同碳氧比条件下实验结果 |
| 5.3 小结 |
| 6 基于IMCT的HIsmelt工艺渣铁间磷分配比预报模型 |
| 6.1 炉渣脱磷的基本原理及磷分配比的研究进展 |
| 6.2 七元渣系结构单元质量作用浓度计算模型 |
| 6.2.1 IMCT下各组元作用浓度N_i的确定方法 |
| 6.2.2 七元渣系结构单元 |
| 6.2.3 七元渣系结构单元计算模型 |
| 6.3 基于IMCT的渣铁间磷分配比预报模型及应用 |
| 6.3.1 基于IMCT的渣铁间磷分配比预报模型 |
| 6.3.2 HIsmelt流程实测数据与理论计算的验证 |
| 6.4 炉渣组元与磷分配比的关系 |
| 6.4.1 炉渣组元的质量作用浓度与lg L_(P,measured)或lg L_(P,calculated)关系 |
| 6.4.2 SRV炉渣组元质量分数与lg L_(P,measured)或lg L_(P,calcutated)关系 |
| 6.4.3 SRV炉渣碱度与lg L_(P,measured)或lg L_(P,calculated)关系 |
| 6.4.4 磷分配比的其他经验公式 |
| 6.5 小结 |
| 7 基于IMCT的HIsmelt工艺SRV渣铁间硅分配比预报模型 |
| 7.1 基于IMCT的SRV渣铁间硅分配比预报模型 |
| 7.2 HIsmelt工艺SRV实测数据与理论计算的验证 |
| 7.3 SRV炉渣组元与硅分配比的关系 |
| 7.3.1 SRV炉渣组元质量作用浓度与lg L_(Si,measured)或lg L_(Si,calculated)关系 |
| 7.3.2 SRV炉渣组元质量分数与lg L_(Si,measured)或lg L_(Si,calculated)关系 |
| 7.3.3 SRV炉渣碱度与lg L_(Si,measured)或lg L_(Si,calculated)关系 |
| 7.3.4 碱性氧化物和两性氧化物对脱硅能力的影响 |
| 7.4 小结 |
| 8 基于IMCT的工厂生产实践、高磷钛磁铁矿、褐铁矿的最佳渣系研究 |
| 8.1 基于IMCT下的HIsmelt工厂生产实践的最佳渣系 |
| 8.2 高磷钛磁铁矿熔渣质量作用浓度的变化理论分析 |
| 8.2.1 温度对熔渣各组分活度的影响 |
| 8.2.2 碱度对熔渣各组分活度的影响 |
| 8.2.3 熔渣中各组元成分对活度的影响 |
| 8.3 高磷钛磁铁矿渣铁间P、Si分配比的影响关系 |
| 8.3.1 温度对渣铁间P、Si分配比的影响 |
| 8.3.2 炉渣碱度对P、Si分配比的影响 |
| 8.3.3 炉渣组元成分对P、Si分配比的影响 |
| 8.3.4 IMCT下的高磷钛磁铁矿冶炼最佳渣系 |
| 8.4 褐铁矿熔渣质量作用浓度的变化理论分析 |
| 8.5 褐铁矿渣铁间P、Si分配比的影响关系 |
| 8.5.1 温度对渣铁间P、Si分配比的影响 |
| 8.5.2 炉渣碱度对P、Si分配比的影响 |
| 8.5.3 炉渣组元成分对P、Si分配比的影响 |
| 8.5.4 IMCT下的褐铁矿冶炼最佳渣系 |
| 8.6 小结 |
| 9 HIsmelt工艺SRV的Fluent数值模拟 |
| 9.1 SRV数学模型的建立 |
| 9.1.1 模拟对象与假设设定 |
| 9.1.2 初值条件设定 |
| 9.1.3 控制方程 |
| 9.1.4 边界条件 |
| 9.1.5 计算方法 |
| 9.2 SRV中二维流场模拟 |
| 9.3 SRV内三维流场模拟 |
| 9.4 SRV内温度场与燃烧反应的耦合 |
| 9.5 小结 |
| 10 HIsmelt工艺设计优化 |
| 10.1 HIsmelt示范工厂主要问题 |
| 10.2 HIsmelt工艺设计优化 |
| 10.2.1 矿粉预热系统创新 |
| 10.2.2 炉缸耐材结构优化 |
| 10.2.3 固体物料喷枪改造 |
| 10.2.4 出渣与出铁系统完善 |
| 10.2.5 高温低热值煤气资源利用 |
| 10.3 HIsmelt国内工厂生产实践 |
| 10.4 小结 |
| 11 结论与创新 |
| 11.1 结论 |
| 11.2 创新 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）钛微合金钢炉外精炼相平衡研究与热力学分析（论文提纲范文）
| 1 模型介绍 |
| 1.1 分子相互作用体积模型 |
| 1.2 Wagner公式 |
| 2 计算过程 |
| 2.1 CaO-Al2O3-FeO-TiO2体系MIVM参数的获取 |
| 2.2 Fe-Al-Ti-O体系Wagner参数的获取 |
| 2.3 Ti在精炼渣与含钛钢液间的相平衡计算 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 CaO-Al2O3-FeO-TiO2活度 |
| 3.2 Ti在精炼渣与含钛钢液间的平衡分配行为 |
| 4 结论 |
（6）CaO-SiO2-Al2O3-Na2O-TiO2-（MgO）渣系与碳饱和铁液间硫分配比的热力学模型（论文提纲范文）
| 1 CaO-SiO2-Al2O3-Na2O-TiO2- (MgO) 渣系中结构单元或离子对作用浓度的热力学模型 |
| 1.1热力学模型的假设 |
| 1.2六元渣系中结构单元或离子对的存在形式 |
| 1.3结构单元或离子对的作用浓度控制方程 |
| 2 CaO-SiO2-Al2O3-Na2O-TiO2- (MgO) 渣系与碳饱和铁液间硫分配比的热力学模型 |
| 3分析与讨论 |
| 3.1热力学模型的验证 |
| 3.2渣中Al2O3、Na2O、TiO2含量和碱度对总硫分配比的影响 |
| 3.3渣中CaO和Na2O各自硫分配比贡献率的影响因素 |
| 4结论 |
（7）钒钛铁精矿金属化球团还原熔分工艺基础研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 钒钛磁铁矿开发利用现状 |
| 2.1.1 国内外钒钛磁铁矿资源概况 |
| 2.1.2 国内外钒钛磁铁矿处理工艺 |
| 2.2 钒钛铁精矿直接还原技术的研究进展 |
| 2.2.1 钒钛磁铁矿工艺矿物学 |
| 2.2.2 钒钛铁精矿直接还原机制 |
| 2.2.3 钒钛铁精矿的强化还原 |
| 2.2.4 钒钛铁精矿直接还原动力学 |
| 2.3 钒钛铁精矿金属化球团熔分研究综述 |
| 2.3.1 钒钛铁精矿矿金属化球团的物化性质 |
| 2.3.2 钒钛矿金属化球团熔分工艺的控制 |
| 2.3.3 熔分钛渣的酸溶性 |
| 2.3.4 熔分过程中炉衬侵蚀问题 |
| 2.4 研究背景、目的、内容 |
| 2.4.1 研究背景 |
| 2.4.2 研究目的、内容 |
| 2.4.3 创新点 |
| 3 钒钛铁精矿金属化球团制备实验研究 |
| 3.1 实验原料与实验方法 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 研究方法 |
| 3.2 钒钛铁精矿的工艺矿物学 |
| 3.2.1 矿物结构 |
| 3.2.2 晶粒内部结构特征及组分分布 |
| 3.3 钒钛铁精矿碳热还原过程热力学分析 |
| 3.3.1 钒钛铁精矿中氧化物的标准生成自由能与温度的关系 |
| 3.3.2 钒钛铁精矿中氧化物碳热还原过程的热力学计算 |
| 3.4 钒钛铁精矿含碳球团碳热还原实验结果与分析 |
| 3.4.1 碳氧比的影响 |
| 3.4.2 还原温度的影响 |
| 3.4.3 还原时间的影响 |
| 3.4.4 MgO添加量的影响 |
| 3.5 碳热还原过程的物相转变 |
| 3.6 金属化球团的微观结构 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 钒钛铁精矿金属化球团还原熔分热力学 |
| 4.1 金属化球团中氧化物的还原反应热力学分析 |
| 4.1.1 氧化物在还原熔分过程中的反应顺序 |
| 4.1.2 主要元素在渣铁间的分配常数及其影响因素 |
| 4.2 基于瓦格纳模型的铁液中元素活度系数和钛的溶解度 |
| 4.2.1 碳饱和铁液中元素活度系数计算 |
| 4.2.2 钛在碳饱和铁水中的溶解度 |
| 4.3 基于聚集电子相的炉渣元素活度计算模型 |
| 4.4 基于聚集电子相的炉渣元素平衡分配常数 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 温度的影响 |
| 4.5.2 碱度的影响 |
| 4.5.3 渣中FeO含量的影响 |
| 4.5.4 渣中MgO含量的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 钒钛铁精矿金属化球团熔化性及熔分钛渣粘度研究 |
| 5.1 金属化球团的熔化分离过程分析 |
| 5.1.1 金属化球团的还原熔分机制 |
| 5.1.2 金属化球团的熔化过程 |
| 5.1.3 金属化球团渣铁分离过程 |
| 5.2 熔分钛渣的粘度、熔化温度的模拟计算 |
| 5.2.1 计算方法 |
| 5.2.2 计算结果与分析 |
| 5.3 熔分钛渣熔化温度、粘度测试 |
| 5.3.1 测试方法 |
| 5.3.2 测试结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 钒钛铁精矿金属化球团还原熔分实验研究 |
| 6.1 实验原料与研究方法 |
| 6.1.1 实验原料 |
| 6.1.2 研究方法 |
| 6.1.3 评价指标 |
| 6.2 实验方案 |
| 6.3 实验结果分析与讨论 |
| 6.3.1 熔分温度的影响 |
| 6.3.2 熔分时间的影响 |
| 6.3.3 金属化球团碳含量的影响 |
| 6.3.4 金属化球团碱度的影响 |
| 6.3.5 金属化球团中MgO含量的影响 |
| 6.3.6 熔分钛渣中FeO含量与钒、铬分配比的关系 |
| 6.4 还原熔分过程中的脱硫 |
| 6.4.1 熔分钛渣的光学碱度及硫容量计算 |
| 6.4.2 氧化钙、氧化镁对含钒铁水的脱硫效果 |
| 6.4.3 关于熔分钛渣中TiO_2属性的讨论 |
| 6.5 熔分钛渣中FeO与碳饱和铁水间的还原动力学 |
| 6.5.1 研究方法 |
| 6.5.2 实验结果 |
| 6.5.3 反应机理分析与讨论 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 熔分钛渣的酸溶性与钒铬渣分离钒、铬实验研究 |
| 7.1 熔分钛渣酸解实验研究 |
| 7.1.1 熔分钛渣的特点 |
| 7.1.2 酸解实验过程及结果 |
| 7.2 钒铬渣分离钒、铬实验研究 |
| 7.2.1 钒铬渣的化学组成及结构特点 |
| 7.2.2 钒铬渣氧化钠化焙烧过程的热力学分析 |
| 7.2.3 实验方法 |
| 7.2.4 结果及分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）基于炉渣离子和分子共存理论表征炉渣脱硫、脱磷能力（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 脱硫的基础理论和研究进展 |
| 2.1.1 钢铁中硫的来源 |
| 2.1.2 炉渣的脱硫性能 |
| 2.1.3 碱度和粘度对脱硫性能的影响 |
| 2.1.4 冶金企业脱硫主要方法 |
| 2.1.5 国内外对于炉渣脱硫性能的研究 |
| 2.2 脱磷的基础理论和研究进展 |
| 2.2.1 铁液中磷的形态和影响 |
| 2.2.2 铁水脱磷工艺综述 |
| 2.2.3 不同渣系的脱磷文献综述 |
| 2.3 含铁氧化物渣系氧化能力表征的文献综述 |
| 2.3.1 渣金间平衡法 |
| 2.3.2 固体电解质电动势法 |
| 2.4 同时脱磷脱硫渣系文献综述 |
| 2.5 炉渣的传统结构理论 |
| 2.5.1 分子理论 |
| 2.5.2 离子理论 |
| 2.6 本课题的提出及主要研究内容 |
| 3 炉渣铁氧化物能力表征 |
| 3.1 炉渣铁氧化物研究现状 |
| 3.2 实验方法和原理 |
| 3.2.1 实验设备 |
| 3.2.2 实验试剂的制备 |
| 3.2.3 实验原理 |
| 3.2.4 实验过程和结果 |
| 3.3 基于CaO-SiO_2-MgO-FeO-Fe_2O_3-Al_2O_3-P_2O_5渣系建立的IMCT-N_i模型 |
| 3.4 基于离子和分子共存理论定义的炉渣氧化能力N_(Fe_tO) |
| 3.5 基于IMCT理论炉渣氧化能力N_(Fe_tO)的验证 |
| 3.5.1 CaO-SiO_2-MgO-FeO-Fe_2O_3-MnO-Al_2O_3渣系中铁氧化物N_(Fe_tO)和实测值α_(Fe_tO)比较 |
| 3.5.2 CaO-FeO渣系中铁氧化物N_(Fe_tO)和实测值α_(Fe_tO)的比较 |
| 3.5.3 SiO_2-FeO-Fe_2O_3渣系中铁氧化物N_(Fe_tO)和实测值α_(Fe_tO)的比较 |
| 3.5.4 CaO-Si_O2-FeO渣系中铁氧化物N_(Fe_tO)和实测值α_(Fe_tO)的比较 |
| 3.5.5 CaO-FeO-Al_2O_3渣系中铁氧化物N_(Fe_tO)和实测值α_(Fe_tO)的比较 |
| 3.5.6 SiO_2-MgO-FeO渣系中铁氧化物N_(Fe_tO)和实测值α_(Fe_tO)的比较 |
| 3.5.7 SiO_2-FeO-Al_2O_3渣系中铁氧化物N_(Fe_tO)和实测值α_(Fe_tO)的比较 |
| 3.5.8 SiO_2-FeO-Fe_2O_3-MnO渣系铁氧化物N_(Fe_tO)和实测值α_(Fe_tO)的比较 |
| 3.5.9 SiO_2-FeO-MnO-Al_2O_3渣系铁氧化物N_(Fe_tO)和实测值α_(Fe_tO)的比较 |
| 3.5.10 CaO-SiO_2-MgO-FeO-Fe_2O_3-Al_2O_3渣系中铁氧化物N_(Fe_tO)和实测值α_(Fe_tO)的比较 |
| 3.6 含Fe_tO渣系中铁氧化物的含量和N_(Fe_tO)、α_(Fe_tO)的关系 |
| 3.6.1 CaO-SiO_2-MgO-FeO-Fe_2O_3-MnO-Al_2O_3渣系渣系中铁氧化物N_(FeO)和实测值α_(Fe_tO)的比较 |
| 3.6.2 CaO-SiO_2-MgO-FeO-Fe_2O_3-MnO-Al_2O_3渣系中N_(FeO)或N(Fe_2O_3)或N_(FeO·F_2O_3),和实测值α_(Fe_tO)的比较 |
| 3.6.3 CaO-SiO_2-MgO-FeO-Fe_2O_3-MnO-Al_2O_3渣系中N_(FeO)或N_(Fe_2O_3)和FeO、Fe_2O_3的质量百分含量的比较 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 低氧势范围内炉渣脱硫性能实验研究 |
| 4.1 现场生产数据脱硫能力的分析与讨论 |
| 4.2 炉渣脱硫能力的实验研究 |
| 4.2.1 高炉炉渣脱硫实验方案 |
| 4.2.2 实验方法与结果 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 CaO-MgO-SiO_2-Al_2O_3渣系中结构单元质量作用浓度的热力学模型 |
| 4.3.2 CaO-MgO-SiO_2-Al_2O_3渣系与铁液间硫分配比的计算分析 |
| 4.3.3 CaO-MgO-SiO_2-Al_2O_3高炉渣系的硫化物容量 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 高氧势范围内炉渣脱磷性能实验研究 |
| 5.1 现场生产数据脱磷能力的分析与讨论 |
| 5.2 炉渣脱磷能力的实验研究 |
| 5.2.1 模拟转炉炉渣脱磷实验方案 |
| 5.2.2 炉渣脱磷实验结果 |
| 5.3 CaO-SiO_2-MgO-FeO-Fe_2O_3-MnO-Al_2O_3-P_2O_5渣系磷分配比热力学模型 |
| 5.4 磷分配比热力学模型的验证 |
| 5.4.1 CaO-SiO_2-MgO-FeO-Fe_2O_3-MnO-Al_2O_3-P_2O_5体系 |
| 5.4.2 CaO-FeO-Fe_2O_3-P_2O_5体系 |
| 5.4.3 CaO-FeO-Fe_2O_3-P_2O_5和CaO-FeO-Fe_2O_3-Al_2O_3-P_2O_5体系 |
| 5.4.4 CaO-MgO-FeO-Fe_2O_3-SiO_2-P_2O_5体系 |
| 5.4.5 CaO-SiO_2-MgO-FeO-Fe_2O_3-MnO-P_2O_5体系 |
| 5.4.6 转炉生产数据与IMCT-L_P预报模型的比较 |
| 5.4.7 炉渣碱度和磷分配比的关系 |
| 5.4.8 组元质量作用浓度与磷分配比的关系 |
| 5.5 CaO-SiO_2-MgO-FeO-Fe_2O_3-MnO-Al_2O_3-P_2O_5渣系磷酸盐容量 |
| 5.5.1 IMCT-C_(PO_4~(3-))和IMCT-C_(PO_4~(3-)),index)预报模型的建立 |
| 5.5.2 模型计算值与实验值的比较 |
| 5.5.3 IMCT-C_(PO_4~(3-)),预报模型与文献报道数据的比较 |
| 5.5.4 IMCT-C_(PO_4~(3-)),index)预报模型与文献报道数据的比较 |
| 5.5.5 转炉生产数据与模型计算值的比较 |
| 5.5.6 炉渣组元质量作用浓度和C_(PO_4~(3-)),index)关系 |
| 5.6 转炉生产过程中脱磷机理推导 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 炉渣同时脱硫脱磷耦合关系的研究 |
| 6.1 熔渣同时脱硫脱磷耦合机理推导 |
| 6.2 实验方案及验证 |
| 6.2.1 熔剂的选择 |
| 6.2.2 实验方法及氧势控制 |
| 6.2.3 实验结果与讨论 |
| 6.3 N_(Fe_tO)应用于同时脱硫脱磷耦合理论的外延 |
| 6.3.1 实验方法与结果 |
| 6.3.2 基于共存理论渣金间脱硫脱磷耦合热力学模型的建立 |
| 6.3.3 基于共存理论渣金间脱硫脱磷耦合热力学模型的验证 |
| 6.3.4 铁氧化物质量作用浓度对硫分配比和磷分配比的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）高碱度CaO-Al2O3-SiO2-MgO-TiO2-Na2O六元渣系脱硫性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 炉渣脱硫的原理 |
| 1.3 影响炉渣脱硫的因素 |
| 1.3.1 炉渣组成成分对脱硫性能的影响 |
| 1.3.2 炉渣粘度以及熔化性温度对脱硫性能的影响 |
| 1.3.3 炉渣温度对脱硫的影响 |
| 1.4 炉渣结构理论热力学模型 |
| 1.4.1 分子结构理论模型 |
| 1.4.2 离子结构理论模型 |
| 1.4.3 硫容量模型 |
| 1.4.4 分子离子共存理论模型 |
| 1.4.5 理论热力学模型的选择 |
| 1.5 国内外关于炉渣脱硫性能的研究 |
| 1.5.1 国外关于炉渣脱硫性能的研究 |
| 1.5.2 国内关于炉渣脱硫性能的研究 |
| 1.5.3 本文拟研究的渣系 |
| 1.6 本课题的研究内容、研究目标和创新之处 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 研究目标 |
| 1.6.3 创新之处 |
| 第二章 CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO-TiO_2-Na_2O六元渣系的脱硫实验 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 实验成分的设计 |
| 2.1.2 实验准备 |
| 2.1.3 实验步骤 |
| 2.2 脱硫实验结果及分析 |
| 2.2.1 碱度对高铝高碱度渣脱硫性能的影响 |
| 2.2.2 Al_2O_3含量对高铝高碱度渣脱硫性能的影响 |
| 2.2.3 MgO含量对高铝高碱度炉渣脱硫性能的影响 |
| 2.2.4 TiO_2含量对高铝高碱度炉渣脱硫性能的影响 |
| 2.2.5 Na_2O含量对高铝高碱度炉渣脱硫性能的影响 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-TiO_2-Na_2O六元渣系脱硫热力学理论模型的建立及应用分析 |
| 3.1 分子离子共存理论模型 |
| 3.1.1 分子离子共存理论模型的假设条件 |
| 3.1.2 CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO-TiO_2-Na_2O渣系中存在的结构单元 |
| 3.1.3 六元渣系CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO-TiO_2-Na_2O结构单元或离子对的质量作用浓度 |
| 3.1.4 六元渣系CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO-TiO_2-Na_2O结构单元或离子对的质量作用浓度计算模型 |
| 3.1.5 六元CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO-TiO_2-Na_2O渣系与铁液间硫分配比热力学模型 |
| 3.1.6 六元CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO-TiO_2-Na_2O渣系与铁液间硫分配比计算结果与讨论 |
| 3.2 基于Yong硫容量模型的硫分配比热力学模型 |
| 3.2.1 硫容量模型 |
| 3.2.2 硫分配比理论热力学计算模型 |
| 3.2.3 六元CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO-TiO_2-Na_2O渣系与铁液间硫分配比模型计算值与实测结果对比 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-TiO_2-Na_2O六元渣系脱硫数学模型的建立 |
| 4.1 均匀设计及偏最小二乘法 |
| 4.1.1 均匀设计 |
| 4.1.2 偏最小二乘回归方法 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验方案 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.3 数学回归方程 |
| 4.3.1 回归方程的建立 |
| 4.3.2 数学回归模型的验证 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）含钛高炉渣—铁液相平衡的MIVM伪多元近似法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 我国钒钛资源利用的基本情况 |
| 1.2 冶金熔体间的相平衡计算 |
| 1.3 本课题的意义和内容 |
| 第二章 由二元相图提取含钛高炉渣组元活度 |
| 2.1 由二元相图提取活度的计算公式 |
| 2.2 计算方法的提出 |
| 2.3 计算方法的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 含钒钛铁液中组元活度的预测 |
| 3.1 MIVM参数的获取 |
| 3.2 Wagner型公式参数的获取 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 含钛高炉渣中TiO_2活度的预测 |
| 4.1 MIVM伪多元近似法的介绍 |
| 4.2 模型参数的获取 |
| 4.3 熔渣组元活度计算模型的建立 |
| 4.4 结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高炉冶炼钒钛磁铁矿相平衡的研究 |
| 5.1 Ti(C,N)在高炉中形成的平衡条件预测 |
| 5.2 Ti在熔渣-铁液间平衡分布的预测 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 就读硕士期间撰写及发表论文 |
| 附录B 本论文使用的主要Matlab程序 |
| 附录C 本论文所用各体系活度数据 |
四、碳饱和铁液与Cao-SiO_2-TiO_2系熔渣间TiO_2的还原（论文参考文献）
- [1]高炉炉缸区域Ti（C,N）形成条件的热力学分析[J]. 刘振楠,姚春玲,侯金海,资浩涛,陈浩楠,王亚磊. 矿冶, 2021(04)
- [2]铁水/半钢脱硫过程钒、钛作用机理及应用基础研究[D]. 杨必文. 北京科技大学, 2020(11)
- [3]钒钛磁铁矿冶炼炉渣性能及渣/铁间钒分配行为研究[D]. 王莎. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [4]HIsmelt炼铁工艺的基础研究[D]. 李林. 北京科技大学, 2020(06)
- [5]钛微合金钢炉外精炼相平衡研究与热力学分析[J]. 刘振楠,陶东平,姚春玲,范兴祥,张凇源,李亚东. 钢铁研究学报, 2019(08)
- [6]CaO-SiO2-Al2O3-Na2O-TiO2-（MgO）渣系与碳饱和铁液间硫分配比的热力学模型[J]. 张康晖,张延玲,李凤善,吴拓. 钢铁研究学报, 2018(04)
- [7]钒钛铁精矿金属化球团还原熔分工艺基础研究[D]. 吴恩辉. 北京科技大学, 2016(08)
- [8]基于炉渣离子和分子共存理论表征炉渣脱硫、脱磷能力[D]. 李鹏程. 北京科技大学, 2016(01)
- [9]高碱度CaO-Al2O3-SiO2-MgO-TiO2-Na2O六元渣系脱硫性能的研究[D]. 姜喜远. 江西理工大学, 2016(05)
- [10]含钛高炉渣—铁液相平衡的MIVM伪多元近似法研究[D]. 刘振楠. 昆明理工大学, 2014(01)