含铌铁(钢)水脱磷、脱硫研究

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1、独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：___________日期：____________关于论文使用授权的说明本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和

2、借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：___________导师签名：___________日期：____________内蒙古科技大学硕士学位论文引言“白云鄂博铌资源利用关键技术开发”是内蒙古科技大学承担的包头市重大科技攻关项目，课题组经过对白云鄂博铌资源的特点和前人数十年的研究成果的分析，提出了“直接合金化”的新思路。设计的具体工艺为两种：含铌铁精矿高炉炼铁-含铌铁水脱磷脱硫预处理-转炉去碳保铌炼钢；含铌铁精矿高炉炼铁-

3、含铌铁水脱硫预处理-转炉去碳保铌炼钢-含铌钢还原脱磷。其中，铁水脱磷、脱硫预处理是该工艺中必不可少的重要环节和关键技术。含铌微合金钢强度高、焊接性能好、成本低，是世界钢铁工业的主要发展方向之一。包头白云鄂博矿不仅含有丰富的铁和稀土，而且富含丰富铌资源，是发展含铌微合金钢重要资源。然而白云鄂博铌矿物种类多，性质差异大，嵌布粒度细，与伴生矿物共生致密的复杂难选，制约了铌资源的开发利用。二十世纪六十年代国家针对白云鄂博的铌资源进行了综合回收利用的研究，特别是在“七·五”、“八·五”、“九·五”期间连续三个五年计划

4、中均将铌资源的综合利用作为重点攻关项目进行了广泛的科技攻关，组织了许多科研院所及企业进行联合攻关，取得了一定的成果。特别是在“八·五”期间提出了对包钢稀选尾矿进行浮选—磁选的工业性研究，首次在工业条件下，从白云鄂博原矿的生产流程中选出了含Nb2O5为3%左右的铌精矿，为冶炼低、中级的铌铁和高炉冶炼含铌铁水提供了优质的原料；同时也开展了多种火法提铌的研究，如从炉渣提取Nb2O5的研究、从含铌铁水中提取Nb2O5的研究、中日两国开展的铁水连续提铌的研究、雾化提铌的研究、等等。特别是在此期间实现了含铌原料进行高炉

5、冶炼得到含铌铁水和稀土富渣，稀土富渣用于炼制稀土合金或氯化稀土，转炉提取铌渣和铌磷半钢、电炉还原生产低级铌铁的“高炉—转炉—电炉—电炉”工业化生产工艺，使全流程无废弃物，实现了白云鄂博铌资源综合利用的目的，但是由于冶炼周期长、产品成本高、产品质量低而停产。目前，白云鄂博铌资源仍然没有得到有效的回收利用。因此，开展包头白云鄂博铌资源综合利用的研究具有重要的意义。内蒙古科技大学承担的这个项目，充分借鉴了白云鄂博铌资源选矿、含铌铁水提铌的研究和实践，提出了含铌铁水直接合金化冶炼含铌微合金钢的方法，具有独创性，从冶

6、金热力学理论分析上具有可行性，从铁—碳—铬不锈钢冶炼的工艺分析具有可借鉴性。该项目一旦成功，也对突破世界性其它共生矿资源的综合利用研究具有一定指导的作用。-1-内蒙古科技大学硕士学位论文本课题是包头市重大科技攻关项目“包头白云鄂博铌资源利用关键技术开发”的子课题，研究了含铌铁水氧化脱磷；含铌钢水还原脱磷；含铌铁水脱硫等。在研究中，采用纯物质铌、石墨、纯铁、磷铁和硫化亚铁用掺熔法配制了金属熔体，在真空碳管炉内，向体系中加入脱磷剂，脱硫剂，开展了脱磷脱硫的实验研究。-2-内蒙古科技大学硕士学位论文文献综述1.1

7、铁水预处理概述1.1.1铁水预处理发展概况所谓铁水预处理，是指铁水兑入炼钢炉之前对其进行脱除杂质元素或从铁水中回收有价元素的一种铁水处理工艺。铁水预处理分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理两类。普通铁水预处理包括铁水脱硅、脱硫和脱磷（即“三脱”）。特殊铁水预处理是针对铁水中的特殊元素进行提纯精炼或资源综合利用而进行的处理过程，[1]如铁水提钒、提铌、提钨等。铁水预处理工艺兴起于20世纪70年代，开发初期，仅作为避免出现号外铁水的补救措施而用于生产。目前，铁水预处理和钢水炉外精炼已成为近50年来钢铁工业迅速发展

8、起来的两项重要的工艺技术。随着钢铁生产的技术进步，逐渐发展成为对完善和优化整个钢铁生产工艺流程，确保节能降耗，优质高效总体目标得以全面实现的不可缺少的独立工艺环节。铁水预处理的主要工艺目标是：(1)脱硫；(2)脱磷；(3)脱硅、磷、硫（俗称三脱）；(4)其它。从处理熔剂的选择来看：脱硫剂主要有石灰系、碳化钙系、苏打粉系、镁系四类；脱磷剂主要有苏打系和石灰系两类。可以单独使用，可以复合使用，往往可以取得更好的冶金效