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我国攀西地区拥有近百亿吨的钒钛磁铁矿资源,经过近40年的发展,已经形成了钒钛磁铁矿选矿—高炉冶炼—转炉提钒—转炉炼钢—连铸生产为核心的钢铁和钒产品工艺流程。然而到目前为止,攀西四大矿区中储量最大的红格矿区的资源利用却相对滞后,其主要问题是红格矿中除含有铁、钒和钛以外,还含有0.49%~0.82%的Cr2O3。Cr2O3作为一种高熔点氧化物,影响着高炉还原和造渣工艺,铁水中含铬更对后续的转炉提钒工艺有重要的影响。目前,有关高铬型钒钛磁铁矿在高炉冶炼流程中的影响行为研究相对较少,因此,展开高铬型钒钛磁铁矿高炉流程利用的研究对今后大规模的开发利用红格矿资源具有重要意义。本文首先对高铬型钒钛铁精矿的烧结性能进行了基础研究。高铬型钒钛铁精矿除含有0.95%的Cr2O3之外,其他主要化学成分与钒钛铁精矿相差不大,物相组成相近。根据攀钢现场烧结生产情况,在相同配料条件下,对高铬型钒钛铁精矿和普通钒钛磁铁矿的基本烧结性能进行了对比。随碱度升高,钒钛铁精矿烧结矿和高铬型钒钛铁精矿烧结矿的烧成率、成品率、落下强度和抗磨指数都逐渐下降,垂直烧结速度、利用系数和转鼓指数随碱度的升高逐渐增大。用热力学软件FactSage,分别计算了Cr2O3添加、碱度改变对六元渣系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-TiO2-Cr2O3结晶物相演变规律。结果表明,Cr2O3在含钛高炉渣中的溶解的量不到1%。加入Cr2O3后,在1600°C就有高熔点物质铬镁铝尖晶石相(MgCr2O4、MgCrAlO4)产生,随Cr2O3量的增加,结晶析出的铬镁铝尖晶石相和钙钛矿相(CaTiO3)增多,钙钛矿相开始结晶析出的温度升高。碱度增大,铬镁铝尖晶石相和钙钛矿相增多,钙钛矿相开始结晶析出的温度急剧升高,当碱度从0.9增加到1.3,钙钛矿相结晶析出的温度从1381°C升高到1473°C。研究了Cr2O3和碱度对五元含钛高炉渣系的粘流特性的影响。结果表明,炉渣的粘度随Cr2O3含量的增加而剧烈增大,急冷渣样的XRD图谱分析验证了高温时会产生铬镁铝尖晶石,使炉渣粘度增大,这也与理论计算相符。炉渣的熔化性温度随Cr2O3含量的增加又逐渐增大的趋势。炉渣的粘度随碱度的增大先降低再升高,当碱度增大到1.2和1.3时,温度分别降到1425°C和1475°C时,炉渣的粘度急剧增大,因为碱度升高,钙钛矿的结晶析出的温度升高,使炉渣的粘度在高温时急剧增大。通过红外光谱对炉渣结构进行了分析,随Cr2O3含量的增加炉渣的聚合度变化趋势不明显,但当二元碱度增大,熔渣的聚合度降低,结构趋于简单,但由于有高熔点物质钙钛矿析出,使得炉渣粘度急剧增大。