Influence of temperature and slag composition on wetting behavior of titanium-containing blast furnace slag and tuyere coke
- 06.07.2025
- Original Paper
- Verfasst von
- Kui Zheng
- Wei Wang
- Tao Huang
- Jie Wang
- Xu-heng Chen
- Run-sheng Xu
- Erschienen in
- Journal of Iron and Steel Research International | Ausgabe 10/2025
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Abstract
Dieser Artikel geht auf die entscheidenden Faktoren ein, die das Benetzungsverhalten zwischen titanhaltiger Hochofenschlacke und Tuyerkoks beeinflussen, wobei der Schwerpunkt auf Temperatur, Basizität, FeO- und TiO2-Gehalt liegt. Durch akribische Experimente mit der Methode des sitzenden Tropfens zeigt die Studie, wie die Zunahme der Temperatur die Benetzbarkeit verbessert, indem sie die Haftung fördert und chemische Reaktionen beschleunigt. Die Forschung unterstreicht auch die Auswirkungen der Schlackenbasizität und zeigt, dass eine höhere Basizität chemische Wechselwirkungen hemmt, die Kontaktfläche verringert und die Benetzbarkeit verschlechtert. Der Einfluss des FeO-Gehalts wird untersucht, was zeigt, dass höhere FeO-Gehalte die Benetzbarkeit durch Reduktionsreaktionen verbessern. Darüber hinaus untersucht die Studie den nichtmonotonen Effekt des TiO2-Gehalts auf den Kontaktwinkel. Dabei zeigt sich, dass höhere TiO2-Werte zunächst die Benetzbarkeit verbessern, indem sie die Oberflächenspannung senken, übermäßiges TiO2 jedoch Barriereschichten bilden kann, die den Kontakt behindern. Die Schlussfolgerungen aus dieser Forschung liefern wertvolle Erkenntnisse zur Optimierung der Durchlässigkeit und Produktionseffizienz von Hochöfen, insbesondere solchen, die Vanadium-Titan-Magnetit verarbeiten. Durch das Verständnis dieser Wechselwirkungen können Fachleute den stabilen Betrieb und die Effizienz von Hochöfen verbessern, was diesen Artikel zu einer entscheidenden Lektüre für diejenigen macht, die an metallurgischen Prozessen beteiligt sind.
KI-Generiert
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Abstract
The wetting behavior of slag–coke is a crucial factor influencing the permeability of the lower part of the blast furnace. However, a systematic understanding of the wetting behavior and underlying mechanisms between titanium-containing slag and tuyere coke remains lacking. The sessile drop method was employed to explore the effects of temperature, binary basicity, FeO, and TiO2 contents on the wetting behavior of titanium-containing slag and tuyere coke. The results indicate that increasing the temperature enhances the adhesion and wettability of the droplet, reducing the contact angle. Meanwhile, it accelerates the chemical reactions between slag and coke, leading to faster equilibrium. Conversely, increasing slag basicity elevates the contact angle by inhibiting chemical reactions at the slag–coke interface. This inhibition reduces both contact area and depth, thereby hindering slag droplet spreading on the coke surface. The contact angle decreases as the FeO content in the slag increases. Notably, the increase in TiO2 content has a dual effect on slag–coke wettability. Initially, it promotes wetting by reducing surface tension and lowering the contact angle. While the TiO2 content exceeds 20 wt.%, Ti(C, N) forms a barrier layer at the slag–coke interface, hindering the contact between slag and coke and resulting in an increased contact angle.
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- Titel
- Influence of temperature and slag composition on wetting behavior of titanium-containing blast furnace slag and tuyere coke
- Verfasst von
-
Kui Zheng
Wei Wang
Tao Huang
Jie Wang
Xu-heng Chen
Run-sheng Xu
- Publikationsdatum
- 06.07.2025
- Verlag
- Springer Nature Singapore
- Erschienen in
-
Journal of Iron and Steel Research International / Ausgabe 10/2025
Print ISSN: 1006-706X
Elektronische ISSN: 2210-3988 - DOI
- https://doi.org/10.1007/s42243-025-01577-3
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