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冶金开题报告范文(共6篇) 毕业设计开题报告 1本课题的目的及意义 钒在自然界中以化合物的形态伴生在很多矿物中，其中绝大部分伴生在钛磁铁矿中形成钒钛磁铁矿。我国攀西地区拥有丰富的钒钛磁铁矿资源，攀钢对钒钛磁铁矿冶炼已有二、三十年的实践经验，取得了可喜的成果和经济效益。 但是在冶炼钒钛磁铁矿时如何改善钒还原的条件，使得钒更多的进入铁水，是个值得研究的问题。 攀钢使用高炉冶炼钒钛磁铁矿。攀钢冶炼的钒钛磁铁精矿的特点是含有较高的钛、铝，属于“难选、难烧、难炼”的矿石。近年来，攀钢对入炉炉料结构进行优化，使得钒钛矿的使用比例下降，从而减少了炉渣中的TiO2量，使得高炉的技术指标得到了全面的改善。 然而，随着钒钛矿使用比例的下降，原料带入的V含量也逐渐降低。虽然通过原料质量的改善以及提高炉温操作水平，攀钢的铁水钒收得率有了一定的提高，但和俄罗斯以及国内的承德钢铁厂相比，其钒的回收率仍有一定的差距，因此需要进一步研究。 通过多次理论研究和实践的努力，攀钢目前已经能保证入炉的钒钛矿配比达到65%，如果增加入炉钒钛矿配比，必会影响铁水中的钒收得率。如何解决这一对矛盾，就是本课题研究的目的；解决这对矛盾意义重大，不仅完善了相关的理论，而且能使得资源得以充分利用，进一步提高经济效益。 本课题旨在研究高炉块状带区内钒的还原机理，分析此区域内影响钒还原的因素，并提出改善的措施。 2国内外的研究现状 国内很多学者对于“高炉内钒还原机理研究”进行了许多深入的探讨。以下是已有研究的一些代表性的分析以及观点。 施月循等的《高炉内钒还原行为的研究》一文中研究了高炉块状带区Fe的出现对V还原的影响。在800-1000℃的温度下，向还原炉内通入CO还原钒钛磁铁矿，检测在不同的铁还原度下，Fe金属内出现V金属的情况。研究表明：Fe金属的出现有利于V的还原，所以凡是能够提高Fe还原的措施都有利于V还原。关于对高炉内特点元素的行为的研究，可 以采用高炉解剖的方法来研究，对此，詹星的《小高炉冶炼钒钛磁铁矿解剖研究》一文有详细的论述。 表1：攀钢矿石还原度与铁中含V量的关系 杜鹤桂的《高炉冶炼钒钛磁铁矿原理》一书中进行了高炉块状带区内CO还原V氧化物的热力学分析研究。书中指出：钒钛磁铁矿中V以V3+的形态固溶于磁铁矿晶格内形成钒尖晶石。在高炉内，V的还原历程是： FeO·V2O→V2O→VO→VC →[V] 探讨以下两个反应的正向进行程度。 V2O3+ CO=2VO+ CO △Gθ=82550+7.78T VO+ CO= V+ CO △Gθ=153750+5.19T 图片已关闭显示，点此查看 图1：标准吉布斯自由能变化与温度关系图 均利用等温方程式：△G=△Gθ+RTlnJ，把以上两式的△Gθ代入，要使得两个反应能正向进行，必须分别使得J＜3.76×10和J＜1.75×10 -5 -8 ‘‘p/P。在这里J=CO2CO， 图片已关闭显示，点此查看 由于高炉块状带区域内有一定的CO2分压，所以两个反应的正向进行程度十分小。 通过进行热力学计算表明：CO对V2O3的还原程度很小，难以得到低价V氧化物，更难得到V金属。 许多文章都探讨了炉料结构对高炉块状带区钒还原的影响。邓朝枢的《钒钛烧结矿在高炉内的还原相变》一文分析了钒钛磁铁矿在块状带还原的相变过程及主要的矿相。付卫国等的《攀钢高炉钒钛磁铁矿冶炼的技术进步》指出当前攀钢比较合理的入炉炉料结构是：高碱度低钛烧结矿+全钒钛精矿酸性球团矿。据必威体育精装版的数据显示，攀钢烧结原料配比中钒钛矿配比达到50% ，使用全钒钛球团矿，入炉的钒钛矿配比是65-70%。谢锋的《攀钢高炉炉料结构相关问题研究》详细研究了如何优化高炉入炉炉料结构来改善钒还原的条件，从而得出几个结论：攀钢进一步发展高碱度低硅烧结矿是不适宜的。因为原本在烧结中配加的高硅物料将转移至高炉配加，炉料结构中烧结矿比例增加，球团矿比例降低，块矿比例上升，导致块矿供需矛盾加剧。为此可以适当提高烧结矿的SiO2的含量；攀钢应当提高钒钛矿的比例和入炉品位。加大高铁低钛型钒钛矿的使用比例，应作为当前市场条件下提高钒钛矿比例的主要手段，以降低进口矿配比，提高入炉品位和降低原料成本；高炉配加全钒钛球团矿。这样不仅可改善烧结矿的产质量，而且可提高钒钛矿比例，降低原料成本，是目前高炉炉料结构优化的主要方向之一；降低本地块矿配比。