高炉炉缸含钛保护层物相及TiC0.3N0.7形成机理

高炉炉缸含钛保护层物相及TiC0.3N0.7形成机理

论文摘要

基于高炉破损调查取样分析,借助X射线荧光分析、X射线衍射分析、电子探针分析、扫描电子显微镜结合能谱分析等手段分析了高炉炉缸、炉底不同部位形成的含钛保护层化学成分、物相组成和微观形貌,并建立正规溶液热力学模型对Ti(C,N)形成的热力学条件进行分析,然后针对高炉的实际工况,明晰高炉炉缸TiC0.3N0.7形成的条件.结果表明,高炉炉缸侧壁最薄处炭砖残余厚度仅为200 mm;炉缸炉底炭砖表面普遍存在含钛保护层,保护层平均厚度在300~600 mm左右,高炉炉缸不同部位形成的保护层中Ti(C,N)主要以TiC0.3N0.7形式存在,并与Fe相聚集在一起. Ti(C,N)固溶体实际混合摩尔生成吉布斯自由能显著低于标准混合摩尔生成吉布斯自由能和理想混合摩尔生成吉布斯自由能.在不同温度条件下,TiC和TiN在固溶体中存在的比例不同,高温时以析出TiC为主,低温时以析出TiN为主. Ti(C,N)固溶体的形成与高炉热力学状态条件直接相关,TiC0.3N0.7在该高炉炉缸中的形成温度为1423℃.

论文目录

  • 1 研究方法
  • 2 结果分析及讨论
  •   2.1 保护层物相分析
  •   2.2 高炉炉缸Ti (C, N) 形成热力学分析
  •     2.2.1 Ti (C, N) 标准摩尔生成吉布斯自由能
  •     2.2.2 Ti (C, N) 组分中Ti C和Ti N比例分析
  •     2.2.3 Ti (C, N) 组分中Ti C和Ti N活度分析
  •   2.3 含钛保护层中Ti C0.3N0.7生成条件分析
  •     2.3.1 温度及氮分压对Ti (C, N) 生成的影响
  •     2.3.2 高炉炉缸氮分压计算
  •     2.3.3 含钛保护层中Ti C0.3N0.7生成温度计算
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 焦克新,张建良,刘征建,王广伟

    关键词: 高炉,炉缸,含钛保护层,物相组成,析出温度

    来源: 工程科学学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 冶金工业

    单位: 北京科技大学冶金与生态工程学院

    基金: 国家青年自然科学基金资助项目(51704019)

    分类号: TF57

    DOI: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.02.005

    页码: 190-198

    总页数: 9

    文件大小: 680K

    下载量: 131

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