王興

摘要：目前，高爐冶煉煉鐵技術(shù)作為主要的主流冶煉工藝，在長(zhǎng)時(shí)間的研究與實(shí)踐之中，形成了完善的技術(shù)體系。但是，就目前的實(shí)際情況分析來看，二氧化鈦本身對(duì)于高爐冶煉還存在一定的影響，所以還需要進(jìn)行針對(duì)性的研究。

關(guān)鍵詞：高爐冶煉;二氧化鈦;溫度

目前，整個(gè)鋼鐵行業(yè)的合計(jì)生產(chǎn)對(duì)于高爐冶煉的冶鐵技術(shù)依賴度較高，但是我們也需要認(rèn)識(shí)到這一項(xiàng)技術(shù)導(dǎo)致的高能耗與高污染也到了不容忽視的地步，所以就需要針對(duì)高爐冶煉相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行深入的研究，能夠了解各項(xiàng)產(chǎn)生影響的主要因素，這樣才能滿足其后續(xù)的發(fā)展需求。

一、高爐結(jié)構(gòu)

在高爐冶煉冶鐵技術(shù)中，高爐作為核心設(shè)備，其整體呈現(xiàn)出圓柱型，通過耐火材料與耐高溫材料建造而成，從上到下依次劃分為爐、爐身、爐腰、爐腹、爐缸，整體上包含了上料、裝料、送風(fēng)、煤氣凈化、渣鐵處理和噴吹燃料系統(tǒng)。在實(shí)際的冶煉過程中，首先需要朝著高爐內(nèi)部輸送原料，然后基于高溫的作用，讓鐵礦石分子結(jié)構(gòu)被破壞，最終通過還原劑生成鐵，然后通過高爐的下端將其排出。

二、二氧化鈦對(duì)高爐冶煉的影響

基于高爐結(jié)構(gòu)的基本分析，就二氧化鈦（TiO2）對(duì)于高爐冶煉的影響進(jìn)行分析，將重點(diǎn)放置在TiO2溫度對(duì)于高爐透氣性的影響上，以便能夠讓研究更加順利的實(shí)施下去。

（一）溫度對(duì)爐渣黏度的影響

就相應(yīng)的研究分析來看，爐渣中的黏度和溫度之間形成對(duì)應(yīng)的關(guān)系，渣中的軟融帶黏度隨著溫度的升高而有所降低，并且還存在和“堿性渣”樣想累死的急劇轉(zhuǎn)折點(diǎn)。針對(duì)初渣中溫度與黏度的關(guān)系，具體見圖1所示。

（二）溫度對(duì)終渣中TiO2的影響

將含鈦物料直接添加到高爐中，主要是為了在爐缸內(nèi)產(chǎn)生Ti（CN），從而對(duì)于爐缸的爐底加以保護(hù)。但是因?yàn)闋t渣之中所形成的Ti（CN）偏高，就會(huì)導(dǎo)致爐渣黏度增加，降低高爐的透氣性，進(jìn)而影響高爐與渣鐵的順利分離。隨著溫度的變化，爐渣之中的Ti（CN）含量也會(huì)對(duì)應(yīng)的變化。當(dāng)溫度低于1666K的時(shí)候，不會(huì)有Ti（CN）的產(chǎn)生，但是超過1666K溫度，就會(huì)形成固溶體Ti（CN），并且隨著溫度的升高，其形成量也會(huì)對(duì)應(yīng)的升高，當(dāng)達(dá)到1783K溫度的時(shí)候，Ti（CN）為最大值，但是溫度升高之后又會(huì)急劇的降低，會(huì)呈現(xiàn)出山峰狀。

如圖2所示，如果圖中的“山峰”右側(cè)屬于現(xiàn)實(shí)應(yīng)用研究，直接將“半山腰”之下所對(duì)應(yīng)的渣中Ti（CN）作為不會(huì)影響爐況進(jìn)行化分享，就可以了解，這時(shí)對(duì)應(yīng)的渣溫超過1840K，基于渣溫高于鐵水溫度100℃來范推算，其所對(duì)應(yīng)的鐵水溫度為1467℃。簡(jiǎn)而言之，當(dāng)物理熱低于1467℃，因?yàn)橛写罅縏i（CN）存在于爐渣中，那么就會(huì)影響爐況，出現(xiàn)壓力過高等問題。

（三）TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)軟融帶的影響

對(duì)于TiO2爐內(nèi)的轉(zhuǎn)移、還原和渣鐵之中的分配會(huì)受到諸多因素的影響，同時(shí)對(duì)于高爐的冶煉和爐缸的維護(hù)也會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)含有TiO2的物質(zhì)到達(dá)軟融帶之后，就會(huì)有自由的TiO2生成，在軟融帶區(qū)域中，大約1200℃，就會(huì)直接生成TiC和TiN，然后進(jìn)入初渣相。

就相關(guān)的分析來看，對(duì)于含鈦的高爐初渣之中的TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)就會(huì)直接影響初渣的物相組成轉(zhuǎn)變與比例。并且隨著TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不斷增加，還會(huì)降低液相出現(xiàn)的初始軟化溫度，同時(shí)初渣的融化溫度會(huì)進(jìn)一步升高，也就是固液的共存溫度區(qū)域會(huì)逐漸的擴(kuò)大，這樣就會(huì)導(dǎo)致高爐的軟融帶變寬，降低其透氣性，進(jìn)而對(duì)于高爐冶煉產(chǎn)生影響，具體見圖3所示。

基于圖1的分析，在增加TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)之后，會(huì)擴(kuò)大軟化區(qū)間，這就表示當(dāng)鈦物質(zhì)達(dá)到一定程度之后，會(huì)影響高爐的透氣性。并且，如果質(zhì)量分?jǐn)?shù)沒有超過6%，那么其產(chǎn)生的影響是非常輕微的。

三、結(jié)語

總而言之，對(duì)于鋼鐵行業(yè)而言，高爐冶煉技術(shù)作為主要的技術(shù)之一，能夠真正發(fā)揮其作用，創(chuàng)造良好的效益是至關(guān)重要的。所以，還需要積極探索各種對(duì)于高爐冶煉產(chǎn)生的影響因素，這樣才能夠解決一系列冶煉問題，最終謀求更大的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1]董洪旺.高爐冶煉煉鐵技術(shù)工藝及應(yīng)用分析[J].中國金屬通報(bào)，2020（03）：6+8.

[2]張二星.高爐冶煉煉鐵技術(shù)工藝及應(yīng)用研究[J].冶金與材料，2019（03）：80-81.

[3]何嵩，華建明.副原料對(duì)高爐冶煉的影響及合理控制[J].煉鐵，2018（01）：5-9.