新材料及其应用

本发明提供了一种抑制钒钛磁铁烧结矿低温还原粉化的新型添加剂，此种新型添加剂含有以下组分：CaCl2为40％～70％，CaO为20％～40％，NaCl为0％～15％(重量按100％计)。密度泛函理论证明Ca与Cl离子浓度比例为1∶1、1∶2时，在Fe2O3表面吸附能都比较大，对底层Fe、O电子结构的影响也较大，Fe离子吸收了电子，O离子释放了电子，同时Fe‑O键长变短，键能增加，结构紧密，使Fe2O3稳定，降低了膨胀率，有效地抑制了钒钛磁铁烧结矿在低温条件下的粉化，而且该添加剂配方氯元素的含量比较低，大大减少Cl对高炉和气体回收装置的严重腐蚀，也减少对环境的污染。

 高炉冶炼低温还原粉化严重的烧结矿时，炉尘量大增、频繁结瘤、煤气分布不良、焦比升高、产量降低、生铁质量变坏。钒钛烧结矿中SiO2含量低，硅酸盐渣粘结相少，且由于TiO2含量高，存在大量不起粘结作用的钙钛矿，因此，钒钛烧结矿的低温还原粉化性能比普通烧结矿差得多，普通矿的RDI+3.15一般大于70％，而钒钛烧结矿的RDI+3.15一般只有20％～40％，其粉化情况严重制约着高炉生产。

国内外钢铁企提高烧结矿RDI+3.15指标都普遍使用添加CaCl2这一方法，一般可提高30％～50％，但此法加重了氯元素对环境的污染以及对高炉冶炼的危害。主要危害有以下三个方面：1)高炉煤气中的氯使管道内壁和TRT风机叶片受到腐蚀，热风炉耐火材料发生软化变形、收缩甚至倒塌等现象。2)在高炉内氯元素能够与炉料、液态渣铁或煤气中的物质发生一系列的化学反应，焦炭反应后强度降低、矿石软化温度降低、高炉炉墙耐火材料熔点降低。3)在高炉冶炼条件下，氯及其化合物能够反应生成备受关注的污染物之一的二噁英，其随高炉煤气排出必将形成严重的污染隐患。