High-temperature rheometry of blast furnace synthetic slags doped with TiO2 and TiN

• Autorzy: Migas P. , Ślęzak M.

Identyfikatory

DOI

10.7494/mafe.2015.41.1.17

Warianty tytułu

PL

Wysokotemperaturowe badania reometryczne wielkopiecowych żużli syntetycznych domieszkowanych TiO2 oraz TiN

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Development has been conducted regarding the methodology of rotational measurements with a high temperature rheometer using Searle's method. The rheological analysis of liquid systems CaO-SiO2-Al2O3-MgO-TiO2 slags, and solid particles of titanium nitride TiN are presented (within a range of 0.1-0.7 of the volume fraction of TiN). The measurements were conducted at a range between 1310°C and 1500°C, which is typical for high-temperature zones in a blast furnace. The main objective of the study was to analyze the possibilities of viscosity measurements in homogenise and heterogenic systems (not standard systems within the industrial practice). The measurements were conducted for totally liquid blast furnace slags which show similarity to ideally viscous Newtonian bodies and also for heterogenic systems.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań przeprowadzonych z wykorzystaniem reometrii wyso¬kotemperaturowej opartej na metodzie Searle'a. Przeprowadzono analizę reologiczną ciekłych systemów żużlowych CaO-SiO2-Al2O3-MgO-TiO2 domieszkowanych TiN, w zakresie 0,1-0,7 ułamka objętościowego. Badania przeprowadzono w temperaturze 1310-1500°C, która jest charaktery¬styczna dla strefy ściekania występującej w wielkim piecu. Głównym celem prowadzonych badań była analiza reologiczna współczynnika lepkości dynamicznej oraz możliwości wysokotemperaturowych pomiarów reometrycznych układów homo- oraz heterogenicznych (rozszerzających zakresy przemysłowe). Badania przeprowadzono zarówno dla parametrów reologicznych dla całkowicie ciekłych systemów żużlowych, które wykazują podobieństwo do cieczy idealnej Newtona, jak i dla układów heterogenicznych.

Słowa kluczowe

EN

slag viscosity; high-temperature rheometry; titanium nitride; rheology

PL

lepkość żużla; reometria wysokotemperaturowa; azotek tytanu; reologia

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Metallurgy and Foundry Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 41, no. 1
• Strony: 17--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Migas P.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science; Krakow, Poland

autor

Ślęzak M.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science; Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Hartig W., Amirzadeh-Asl D., Fünders D.: Use of Synthetic Titanium Products for Protection of the Hearth of Rogesa Blast Furnaces. XXXVII Ironmaking and Raw Materials Seminar, Salvador, MG, Brazil, September 18-21, 2007
• [2] Kurunov I.F., Loginov V.N., Tikhonov D.N.: Methods of Extending a Blast-Furnace Campaign. Metallurgist, 50 (2006), 605-613
• [3] Dierich J.-Ch., Bauer W., Amirzadeh-Asl D., Fünders D.: Synthetic Titanium in Blast Furnaces. http://www. sachtleben.de, 2014
• [4] Sohn I., Wang W., Matsuura H., Tsukihashi F., Min D.J.: Influence of TiO2 on the Viscous Behavior of Calcium Silicate Melts Containing 17 Mass% Al2O3 and 10 Mass% MgO. ISIJ International, 52 (2012), 158-160
• [5] Zhang S., Zhang X., Bai Ch., Wen L., Lv X.: Effect of TiO2 Content on the Structure of CaO-SiO2-TiO2 System by Molecular Dynamics Simulation. ISIJ International, 53 (2013), 1131-1137
• [6] Li J., Zhang Z., Liu L., Wang W., Wang X.: Influence of Basicity and TiO2, Content on the Precipitation Behavior of the Ti-Bearing Blast Furnace Slags. ISIJ International, 53 (2013), 1696-1703
• [7] Zhang L., Jahanshahi S.: Modelling Viscosity of TiOx Containing Silicate Melts. VII International Conference on Molten Slags Fluxes and Salts, The South African Institute of Mining and Metallurgy, 2004, 51-56
• [8] Handfield G., Charette G.G.: Viscosity and Structure of Industrial High TiO2 Slags. Canadian Metallurgical Quarterly, 10 (1971), 235-243
• [9] Handfield G., Charette G.G., Lee H.Y.: Viscosity of Industrial Titania Slags. "100th Aime Annual Meeting", Aluminum Company of Canada, Montreal, Canada, Proceedings Of Symposia, "Light Metals-1971", March 1-4, 1971
• [10] Xie D., Mao Y., Zhu Y.: Viscosity and Flow Behaviour of TiO2-Containing Blast Furnace Slags Under Reducing Conditions. VII International Conference on Molten Slags Fluxes and Salts, The South African Institute of Mining and Metallurgy, 2004
• [11] Nakamoto M., Lee J., Tanaka T.: A Model for Estimation of Viscosity of Molten Silicate Slag. ISIJ International, 45 (2005), 651-656
• [12] Migas P., Korolczuk-Hejnak M.: Rheology of blast furnace slags admitted high concentration of titanium oxides. Key Engineering Materials, 554-557 (2013), 536-546
• [13] Korolczuk-Hejnak M., Migas P.: Selected grades of steel as rheologically defined liquid bodies. Archives of Metallurgy and Materials, 57 (2012), 583-591
• [14] Morizane Y., Ozturk B., Fruehan R.J.: Thermodynamics of TiOx in Blast Furnace-Type Slags. Metallurgical and Materials Transactions B, 30 (1999), 29-43
• [15] Guo Z.Z., Lou T.P., Zhang L., Zhang L.N., Sui Z.T.: Precipitation and Growth of Perovskite Phase in Titanium Bearing Blast Furnace Slag. Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 20 (2007), 9-14
• [16] Long T.X., Zuo-Tai Z., Min G., Mei Z., Xi-Dong W.: Viscosities Behavior of CaO-Si02-MgO-Al2O3 Slag with Low Mass Ratio of CaO to SiO, and Wide Range of Al2O3 Content. Journal of Iron and Steel Research International, 18, 2 (2011), 1-6
• [17] Williamson J., Wigley F. (eds): The Impact of Ash Deposition on Coal Fired Plants. Proceedings of the Engineering Foundation Conference, 1993
• Handfield G., Charette G.G., Lee H.Y.: Titanium Bearing Ore and Blast Furnace Slag Viscosity. Reprinted from Journal of Metals, September 1972