【摘 要】
：
我国攀西地区有着世界闻名的多金属共伴生超大型钒钛磁铁矿矿床,通过攀枝花钒钛磁铁矿选矿得到的钛铁矿精矿（简称钛精矿）是我国钛工业生产的重要原料。此类钛精矿是低品位、高钙镁（Mg O+Ca O＞6%）的岩矿型原生矿,其结构致密且难还原。因此开发一种经济环保、高效低耗的钛渣生产工艺对解决高钙镁型钛精矿电炉冶炼能耗高、效率低的问题具有重要工程意义。本文以攀枝花高钙镁型钛精矿为研究对象,通过实验研究了钛精矿
论文部分内容阅读
我国攀西地区有着世界闻名的多金属共伴生超大型钒钛磁铁矿矿床,通过攀枝花钒钛磁铁矿选矿得到的钛铁矿精矿（简称钛精矿）是我国钛工业生产的重要原料。此类钛精矿是低品位、高钙镁（Mg O+Ca O＞6%）的岩矿型原生矿,其结构致密且难还原。因此开发一种经济环保、高效低耗的钛渣生产工艺对解决高钙镁型钛精矿电炉冶炼能耗高、效率低的问题具有重要工程意义。本文以攀枝花高钙镁型钛精矿为研究对象,通过实验研究了钛精矿等温和非等温氧化动力学,探索了预氧化对钛精矿的等温还原动力学的影响规律,探明了攀枝花钛精矿预氧化的必要性和优越性,获得了相应的还原动力学模型,为后续钛精矿强化还原提供了理论依据。论文的主要工作和结论如下:高钙镁型钛精矿原矿表面光滑致密,氧化处理后钛精矿中的Fe2+被氧化成Fe3+,钛铁矿转变为假板钛矿和二氧化钛,氧化后的钛精矿结构疏松,有大量的突起和裂缝,有效地增大了矿物颗粒的比表面积。预氧化处理工艺通过改变钛精矿的物相和表面形貌能够显著改善钛精矿的还原性。高钙镁型钛精矿等温氧化反应速率随氧化温度的升高而显著增加,氧化速率均随着氧化时间的延长而逐渐降低,即氧的扩散由外向内逐渐减缓。当氧化温度在900℃以上时,升高温度对反应速率的影响不显著。在低温阶段时（600℃、650℃、700℃）,化学反应主要受三维扩散控制,控制机理为钛精矿氧化裂纹扩展;随着温度升高（700℃-900℃）,化学反应逐渐由三维扩散控制转变为随机成核随后生长控制;当达到高温阶段时（1000℃、1100℃、1200℃）,反应受随机成核随后生长控制。高钙镁型钛精矿非等温氧化过程中,Fe3O4首先开始氧化,该反应约占整体氧化反应的7.95%;随着温度继续升高,Fe Ti O3氧化为Fe2Ti O5和Ti O2,该反应占氧化反应的92.05%。非等温氧化分为三个阶段,当氧化度为0.05-0.3时,反应机理与Fe3O4氧化和Fe Ti O3氧化等反应耦合有关,反应受扩散控制;当氧化度为0.3-0.5时,反应由化学反应控制;当氧化度达到0.5-0.95时,反应机理与Fe Ti O3氧化和Mg Ti2O5生成反应耦合有关,机理函数发生变化,反应由化学反应控制。高钙镁型钛精矿等温还原过程分为三个阶段,第一阶段（反应进度:0-0.06）为Fe3O4还原为Fe O,第二阶段（反应进度:0.06-0.26）为Fe O还原为金属Fe,第三阶段（反应进度:0.26-1.0）为Fe Ti O3还原为金属铁和钛氧化物。按照还原机理划分,高钙镁型钛精矿等温还原过程可以分为两个阶段,第一阶段主要为Fe3O4还原为金属铁的化学反应,受界面化学反应控制;第二阶段主要为Fe Ti O3还原生成金属铁和Ti O2的化学反应,由于Ti O2的部分还原与Fe Ti O3还原相耦合,导致该阶段还原温度对还原机理有显著影响。还原温度由800℃升至950℃时,反应主要由界面化学反应控制向随机成核随后生长控制所转变。预氧化高钙镁型钛精矿等温还原分为两个阶段,第一阶段（0-0.33）为Fe3+还原为Fe2+,第二阶段（0.33-1.0）为Fe2+继续还原为金属Fe。按照还原机理划分,高钙镁型预氧化钛精矿等温还原过程可以分为三个阶段,第一阶段反应受随机成核随后生长机理控制;第二阶段反应由一维扩散控制,反应主要由CO向固体产物层的扩散控制;第三阶段,由于Ti O2的还原与铁氧化物还原相耦合,还原温度对反应机理有很大影响,各温度条件下的还原反应分别由一维扩散、界面化学反应以及随机形核随后生长混合控制。本文对攀枝花钛精矿预氧化和气基还原进行了系统研究,预氧化后的钛精矿较原矿相比气基还原速率显著提升,950℃还原温度下还原时间缩短50%。基于该结论,论文提出了适合高钙镁型钛精矿高效清洁还原—熔分制备钛渣的新工艺流程:钛精矿流态化氧化—流态化还原—电炉熔分。本研究为高钙镁型钛精矿强化还原过程提供了理论依据。
其他文献
艺术是社会生活的能动的、审美的反映,社会生活是艺术创作的唯一源泉,这是对艺术与生活关系的一个基本认识,也是对美术发展客观规律的一个基本认识。生活是作为艺术创作的充分必要条件。优秀的艺术作品一定是立足于生活,选择富有时代性和精神内涵的创作母体,运用独特的艺术表现方式表达外在物象或结构。创作主题是创作者对生活的看法、思考通过自身的艺术审美、表现手法展现出的对于艺术与生活的思考。艺术创作过程是艺术家通过
随着“健康中国”和“乡村振兴”国家战略的颁布,康养旅游逐渐兴起并成为趋势,全民健康的度假时代来临;而山地环境具有生态气候条件宜人、自然人文旅游资源丰富等独特优势,适合发展康养旅游,山地村镇发展康养旅游既能为人民提供康养功能,又能促进乡村振兴发展。与此同时,目前康养旅游产业总量较少,与健康产业相关的特色小镇数量较少,难以满足日益增长的康养市场需求。且现有山地康养旅游特色小镇实践项目存在市场狭窄产品单
本文以某高速铁路盾构隧道下穿既有公路桥为工程背景，阐述了MJS高压旋喷桩在下穿结构物加固中相比于传统桩基托换工程的优势，并对其施工原理及施工工艺进行了详细的说明。现行铁路定额中尚无MJS高压旋喷桩相关定额，本文通过对相关市政定额分析比较并结合项目实际，综合分析MJS高压旋喷桩造价水平，为同类项目的MJS高压旋喷桩的造价确定提供研究思路和参考。
自复位框架结构作为可恢复功能结构的一种,能有效减小结构在地震后的残余位移,减轻结构损伤,快速恢复结构的使用功能。从建筑结构的全寿命周期成本来考虑,自复位结构具有优越的经济性。但现有的自复位构件较为复杂,成本较高,且研究主要集中于构件层次,对自复位结构的抗震设计方法和整体抗震性能的研究还较为缺乏。本文在课题组提出的一种自复位耗能钢筋混凝土柱-钢梁（RCS）框架梁柱节点的基础上,将其应用于整体框架的分
方钢管混凝土柱具有承载力高、塑性及抗震性能好、施工简单、方便预制等特点。近年来,U形钢-混凝土组合梁（以下简称U形梁）也因其诸多优良性能受到研究者的青睐。但对于U形梁与方钢管混凝土柱连接节点的研究尚处于起步阶段。为保证传力的可靠性,钢管混凝土柱与梁的连接节点处通常需要设置内隔板。但当柱截面较小时,内隔板的施工非常困难,其焊缝质量难以保证。采用贯通内隔板或外环板节点形式可以避免钢管柱内施焊,但贯通内
全球卫星导航系统（GNSS）可为智能手机提供实时三维位置、速度和授时服务,在智能手机的导航、出行、移动健康、虚拟现实等服务中发挥着重要作用。传统的智能手机只能输出GNSS的单点定位结果,定位精度在空旷环境可达到10米左右,复杂环境下精度进一步降低,影响其服务性能。自2016年5月以来,谷歌公司开放Android 7.0 Application Programming Interface（API）2
目前车辆扫描法既有理论重点关注桥梁的竖向振动,将桥梁建模为二维（2D）结构,而忽视了因空间偏载、车辆超载等不利工况下产生的桥梁弯扭空间振动问题。基于以上研究背景,本文围绕基于车辆扫描法的薄壁箱梁弯扭耦合频率识别开展了系统研究。论文将桥梁建模视为三维（3D）模型,推导了移动单、两自由度车辆模型下桥梁空间振动的理论解,研究成果可为检测桥梁的弯扭耦合频率提供理论依据。主要内容如下:（1）提出了利用前、后
模块间快速拼接及性能可靠的连接节点是充分发挥模块化建筑优势和保证结构整体性的关键。本文通过9个足尺模块间节点试验,研究了模块间螺栓-盖板式节点的受力性能,包括圆孔式角节点和双槽孔式中节点,分析了节点的受力变形特征,比较不同节点加强方式的对节点承载性能和耗能性能的影响。采用Abaqus软件建立了节点精细化有限元模型,在经试验验证后进行参数分析。根据节点受力特点,给出了模块间节点屈服弯矩简化计算方法与
当前,在“碳达峰、碳中和”的目标背景下,铝电解工业节能降耗是国内外研究的热点问题,石墨化阴极是铝电解槽降低能耗的有效途径。然而,石墨化阴极炭块的侵蚀是制约铝电解槽寿命的关键问题。因此,阐明石墨化阴极的侵蚀机理对改进阴极设计、提高铝电解槽寿命和进一步节能降耗具有重要意义。目前,国内外对铝电解槽石墨阴极侵蚀的研究主要集中于由钠渗透导致阴极材料膨胀而造成的物理破坏,而阴极电化学侵蚀机制相关研究不够充分。
随着中国铁路运输的高速发展,对货运列车零部件的缺陷检测也提出了更高的要求。数字化X射线摄影成像技术（X-ray Digital Radiography,X-DR）作为一种典型的工业无损检测手段,被广泛应用于轨道车辆铸件的质量检测和监测。目前针缺陷检测大多采用人工目视识别法或传统目标检测方法,其存在效率低,重复性差等问题,严重制约着轨道车辆零部件质量进一步提升。因此,实现基于X-DR图片的轨道车辆铸