碳含量对含钛高炉渣钠化反应的影响(5)
马钢 37。97 33。92 11。11 8。03 2。15 1。1
攀钢 29。66 24。84 13。25 7。32 1。25 20。69
1。2。3 含钛高炉渣的特性
当前含钛高炉渣的冷却方式有缓慢冷却和水淬急冷两种方式。不同的冷却方式决定了含钛高炉渣具有不同的特性。经过缓慢冷却的含钛高炉渣具有均衡的晶体结构，但是经过水淬急冷的含钛高炉渣出现无定型的玻璃体结构，这种渣具有很高的潜在活性。
按照TiO2百分含量的不同，将含钛高炉渣分为三种类型，不同类型的含钛高炉渣理化特性具有明显的区别：
(1) 高钛型高炉渣
高钛型高炉渣中TiO2含量多在20-35%范围之间，这种含钛高炉渣熔化性温度在1380-1450℃之间，比一般高炉渣熔化性温度高出100℃左右。在高钛型高炉渣中，炉渣的熔化性温度随TiO2含量的增加而升高。除此之外，TiO2与CaO发生反应形成钙钛矿的含量随高钛型高炉渣碱度的增加而增多。与其他物质相相比较，钙钛矿析出的比较早，这也导致了炉渣熔化性温度的升高。
(2) 中钛型高炉渣
中钛型高炉渣中TiO2含量在5-20%之间，这种含钛高炉渣的熔化性温度在1380-1450℃之间。中钛型高炉渣与高钛型高炉渣相比其主要特点是：它的熔化性温度随渣中TiO2含量的改变而产生较大变化。在TiO2含量较低时，中钛型高炉渣的熔化性温度随TiO2含量的增加而降低。当TiO2含量超过某一定值时，随TiO2含量的增加，中钛型高炉渣的熔化性温度急剧上升。
(3) 低钛型高炉渣
低钛型高炉渣中TiO2含量小于5%，这种含钛高炉渣的熔化性温度大都处于1250-1350℃范围之间，这一特性与普通渣没有太大区别。因为少量的TiO2含量能够降低低钛渣的熔化性温度并且有稀释炉渣的作用，所以这类炉渣具有良好的稳定性。这类渣与高钛渣和低钛渣相比，TiO2含量很小，大大降低了这类渣的冶炼难度，与普通渣差不多。
1。3 含钛高炉渣的综合利用现状
大量含钛高炉渣的堆积，对环境造成了严重污染。但发达国家对含钛高炉渣的综合利用非常重视。20世纪后期，一些发达国家开始把高炉渣列为国家矿产资源，相继出台了一系列严格的环境保护法、资源使用法逐步实现了对高炉渣的专业化、资源化和企业化管理，大大提高了高炉渣的利用率。目前，发达国家在高炉渣的排放和利用方面基本达到平衡。国外高炉炼铁使用的钒钛磁铁矿原料中TiO2含量一般都比较少，高炉冶炼结束后生成的高炉渣中TiO2的量要低于10%，这点与我国高炉冶炼所产生的含钛高炉渣不同。因此，国外含钛高炉渣与普通炉渣并没有什么不同，所以其综合利用的方式可以按照普通炉渣的方式来对待，并不需要特殊处理。日本和西欧等地区和国家高在将含钛炉渣作为掺和料使用方面进行了大量研究[15]，结果表明：(1)
TiO2含量小于10%的高炉渣对水泥强度的影响极其微小。(2) 含钛高炉渣中TiO2的量大于10%时，随着TiO2含量的增加，水泥强度急剧降低。因此，它们通常经过炉前水冲处理后，用来生成粒化高炉矿渣，可以用作水泥工业活性混合料。
简言之，国外的含钛高炉渣中TiO2含量较少，渣的利用难度系数较小。在一些发达国家高炉渣的排放和利用已经达到近似平衡状态，历史堆积的炉渣也在逐步消除，没有所谓的综合利用问题。
在我国，高炉渣的处理多采用炉前水冲，用来生产粒化矿渣作为水泥活性混合料。我国钢铁厂排放的含钛高炉渣有时可以高达23-25%，并且渣中含钛矿物处于弥散分布状态，因此很难对其有效分离，这就导致了我国含钛高炉渣的综合利用较为困难。为了实现对含钛高炉渣的综合利用，我国学者从上个世纪60年代起就开始着手研究，已经取得一定成果，但总体利用率很低，至今仍未找到大量利用的途径。