钒钛磁铁矿烧结过程中钙钛矿/黑钛石与铁酸钙的固相反应及烧结液相生成能力

The classical calcium ferrite theory doesn’t explain some problems in sinter containing vanadium titanium magnetite perfectly, such as low strength, poor quality and high RDI-3.15. Compared with ordinary sinter，there is a large number of perovskite and partly a small amount of anosovite in vanadium titanium magnetite sinter, which probably results in the poor quality of vanadium titanium magnetite sinter. Thus, the research on the formation processes of perovskite/anosovite and calcium ferrite in vanadium titanium magnetite sinter, containning their interaction behaviors and phase transformation, can probably clarify the cause of the poor quality of vanadium titanium magnetite sinter. Taking vanadium titanium magnetite sinter as the research object, this study focus on the solid phase reaction, generative capacity of liquid phase, interaction behaviors containing physical chemistry rules of perovskite/anosovite and calcium ferrite in the sintering process of vanadium titanium magnetite. The research contains formation rules of perovskite, anosovite and calcium ferrite, impact mechanism of perovskite, anosovite and calcium ferrite on sinter, solid phase reaction among perovskite, anosovite and calcium ferrite, generative capacity of vanadium titanium magnetite liquid phase. This study will provide new content for the sintering theory of vanadium titanium magnetite, simultaneously contributing to the improvement of production technology.

经典的铁酸钙理论并不能完全解释钒钛磁铁烧结矿强度低，质量差，尤其是低温还原粉化严重的问题。与普通烧结矿相比，钒钛磁铁烧结矿里存在大量的钙钛矿，部分存在少量黑钛石，这些物质可能是导致钒钛磁铁烧结矿质量差的原因。因此，对钒钛磁铁烧结矿的钙钛矿/黑钛石与铁酸钙的生成以及它们之间的相互影响与相转变等物理化学问题进行研究，有可能进一步弄清导致钒钛磁铁烧结矿质量差的原因。本项目以钒钛磁铁矿为研究对象，研究钒钛磁铁矿烧结过程中的钙钛矿/黑钛石与铁酸钙的固相反应及烧结液相生成能力，三者之间的相互作用及物理化学规律，包括：铁酸钙、钙钛矿和黑钛石生成规律研究；铁酸钙、钙钛矿和黑钛石对烧结矿影响机理研究；铁酸钙、钙钛矿和黑钛石之间的固相反应研究；钒钛磁铁矿烧结液相生成能力研究。本项目将对钒钛磁铁矿的烧结理论提供新的内容，同时将有助于生产技术的改进。

经典的铁酸钙理论并不能完全解释钒钛磁铁烧结矿强度低、质量差，尤其是低温还原粉化严重的问题。与普通烧结矿相比，钒钛磁铁烧结矿里存在大量的钙钛矿，部分存在少量黑钛石，这些物质可能是导致钒钛磁铁烧结矿质量差的原因。本项目针对钒钛磁铁烧结矿的钙钛矿/黑钛石与铁酸钙的生成以及它们之间的相互影响与相互转变等物理化学问题进行研究，涉及钒钛磁铁矿烧结过程中的钙钛矿/黑钛石与铁酸钙的固相反应及烧结液相生成能力，三者之间的相互作用及物理化学规律，包括：铁酸钙、钙钛矿和黑钛石生成规律研究；铁酸钙、钙钛矿和黑钛石对烧结矿影响机理研究；铁酸钙、钙钛矿和黑钛石之间的固相反应研究；钒钛磁铁矿烧结液相生成能力研究。.项目研究确定了黑钛石的成分、化学式及晶形特征，检测出黑钛石的力学和冶金性能，推导出动力学模型并获得黑钛石生成反应的限制性环节，得到黑钛石对钒钛烧结矿的影响规律。在考虑钙钛矿对铁酸钙的影响条件下，探讨其他添加物对铁酸钙生成反应的影响规律，推导出铁酸钙生成的动力学模型并获得反应限制性环节。获得了不同形貌和成分的铁酸钙对钒钛烧结矿的影响机理。探讨了钒钛烧结矿中钙钛矿的生成规律，推导出动力学模型并获得反应的限制性环节，阐明钙钛矿对钒钛烧结矿冶金性能的影响机理。.项目研究获得了钒钛磁铁矿烧结过程中铁酸钙、钙钛矿和黑钛石等物相的生成规律，揭示了三者分别或共同对钒钛磁铁矿烧结性能和质量的影响规律；获得了钒钛磁铁矿烧结过程中的铁酸钙、钙钛矿和含铁黑钛石等复杂多相间组元扩散迁移、反应及相互影响规律，建立了这些影响因素与烧结矿质量的关系，揭示了钒钛烧结矿质量差的科学原因；建立了适于评价钒钛磁铁矿烧结液相生成能力的新评价体系，为钒钛磁铁矿的烧结理论提供了新的内容，为提升钒钛磁铁烧结矿的生产技术水平提供了重要参考。