B2O3作助熔剂对CaO基精炼渣系熔化温度的影响

研究了B₂O₃对低碱度[(CaO)/(SiO₂)=3～4]和高碱度[(CaO)/(SiO2)=5～7.5]两个系列CaO基精炼渣熔化温度的影响。结果表明,用B₂O3比用Al₂O₃和CaF₂更有效降低CaO基精炼渣系的熔化温度,对低碱度渣系,B₂O₃替代渣中的部分CaF₂、Al₂O₃以及SiO₂,都能有效降低渣的熔化温度;对高碱度渣系,B₂O₃替代CaF₂作助熔剂时,可实现在高(CaO)/(SiO₂)和(CaO)/(Al₂O₃)下造具有超低熔化温度的CaO基精炼渣,既可提高造渣速度,又可提高渣的脱硫磷能力和吸收硅、铝脱氧产物的能力。     

碱度对转炉渣中磷富集的影响

基于离子和分子共存理论,通过理论计算与试验研究了1 673 K时转炉渣中磷的富集能力。研究结果表明：转炉渣中形成的复杂分子主要为2FeO·SiO₂、CaO·SiO₂、2CaO·SiO₂(C₂S)以及3CaO·SiO₂四种硅酸盐复杂分子和3FeO·P₂O₅、4FeO·P₂O₅、2CaO·P₂O₅、3CaO·P₂O₅(C₃P)以及4CaO·P₂O₅五种磷酸盐分子,其中C₂S的质量作用浓度显著高于另外三种硅酸盐,C₃P的质量作用浓度的数量级显著高于另外四种磷酸盐,其分别在碱度为1.8和1.7时达到峰值;磷主要富集于C₂S-C₃P固溶体中,随着碱度的增加,磷富集...     

CaF2和Al2O3对KR脱硫剂性能的影响研究

为降低钢中有害杂质硫元素含量，KR脱硫法广泛应用于钢铁企业生产低硫钢，脱硫剂对脱硫效果影响尤为关键。基于单纯形格子法，综合FactSage 8.1热力学软件、半球点熔点仪、旋转黏度计、渣-金接触试验等，分析了CaO-Al₂O₃-SiO₂-CaF₂-MgO渣系组分对脱硫剂的液相线温度、硫容量、脱硫剂消耗量、熔化温度、黏度、脱硫率的影响规律。结果表明，脱硫剂液相线温度随CaO含量增加而增加，随CaF₂含量增加而降低；脱硫剂硫容量随CaO含量增加而增加，随Al₂O₃和CaF₂含量增加而降低；增加CaF₂和Al₂O₃含量，当脱硫剂中SiO₂含量低时，脱硫剂消耗量及熔化温度变化不大，而当SiO₂含量高时，脱硫剂消耗量大幅增加，熔化温度明显降低；熔化温度为1 400～1 424℃、w(SiO₂)...     

碱度对包钢高炉渣物理性能的影响

为探明二元碱度对包钢高炉渣物理性能的影响机理,基于包钢7号高炉渣化学组成,添加纯试剂CaO、SiO_2调整炉渣的二元碱度。通过实验研究二元碱度对包钢7号高炉渣熔化温度、黏度和熔化性温度的影响规律;同时采用Factsage7.0热力学软件,计算了不同碱度下炉渣的液相线温度和热焓值。结果表明:随着碱度升高,炉渣熔化温度不断升高,黏度和熔化性温度先降低后升高,碱度在1.1～1.3之间,碱度每提高0.1,炉渣半球温度提高4.67℃,软熔区间为3.33～4.60℃;碱度在1.1～1.4之间,1 450℃以上炉渣黏度均低于0.5 Pa·s,流动性良好;Factsage7.0计算结果表明:随着碱度的升高,炉渣的液相线温度不断升高,热焓值不断降低。综合考虑碱度对包钢炉渣熔化温度、熔化性温度、热焓和黏度的影响规律,建议包钢高炉渣的碱度应控制在1.1～1.3之间。     

碱度对包钢高炉渣物理性能的影响

摘要：为探明二元碱度对包钢高炉渣物理性能的影响机理，基于包钢7号高炉渣化学组成，添加纯试剂CaO、SiO2调整炉渣的二元碱度。通过实验研究二元碱度对包钢7号高炉渣熔化温度、黏度和熔化性温度的影响规律；同时采用Factsage70热力学软件，计算了不同碱度下炉渣的液相线温度和热焓值。结果表明：随着碱度升高，炉渣熔化温度不断升高，黏度和熔化性温度先降低后升高，碱度在1.1～1.3之间，碱度每提高0.1，炉渣半球温度提高4.67℃，软熔区间为3.33～4.60℃；碱度在1.1～1.4之间，1450℃以上炉渣黏度均低于0.5Pa·s，流动性良好；Factsage7.0计算结果表明：随着碱度的升高，炉渣的液相线温度不断升高，热焓值不断降低。综合考虑碱度对包钢炉渣熔化温度、熔化性温度、热焓和黏度的影响规律，建议包钢高炉渣的碱度应控制在1.1～1.3之间。     

含钛高炉渣黏度和熔化性能

 基于混料试验中单纯形质心法建立了CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO-2%TiO₂渣黏度和熔化性能预测模型,利用预测模型、FactSage和X射线衍射(XRD)研究了不同w(Al₂O₃)含钛炉渣的冶金性能,并探讨了高Al₂O₃炉渣中w(MgO)/w(Al₂O₃)对黏度和熔化性能的影响。结果表明,炉渣黏度和熔化性能预测模型具有较高的精度,误差分别小于5%和2%。随着Al₂O₃质量分数由10%增加至18%,黏度(η)、熔化性温度(t_M)和液相线温度(t_L)均升高;低熔点相黄长石(Melilite)开始析出温度和析出量逐渐增大,高熔点相钙钛矿(CaTiO₃)和低熔点相硅灰石(CaSiO₃)开始析出温度先增大后减小,还析出了少量高熔点相尖晶石。当Al₂O₃质量分数小于15%、温度为1 450～1 525 ℃时,炉渣黏度均小于0.55 Pa·s,且温度为1 500 ℃时黏度为0.32～0.39 Pa·s,t_M和t_L分别为1 370 ℃和1 330 ℃;Al₂O₃质量分数为15%～18%,炉渣析出的高熔点相CaTiO₃和尖晶石较多,黏度对温度较为敏感,1 525 ℃时黏度为0.3 Pa·s左右,1 450 ℃时黏度增加至0.8 Pa·s。随着w(MgO)/w(Al₂O₃)由0.24增加至0.72,炉渣黏度降低,t_M和t_L增大;Melilite开始析出温度约为1 425 ℃,CaTiO₃开始析出温度由1 310 ℃大幅增加至1 394 ℃,CaSiO₃析出量降低,尖晶石析出量明显增加。此外,不同w(Al₂O₃)和w(MgO)/w(Al₂O₃)炉渣基础相均为Melilite,其开始析出温度高于CaTiO₃;w(Al₂O₃)对t_M和Melilite开始析出温度影响显著,w(MgO)/w(Al₂O₃) 对t_L和CaTiO₃开始析出温度影响显著。当碱度为1.21时,高Al₂O₃炉渣适宜w(MgO)/w(Al₂O₃)为0.48～0.60,t_M和t_L分别为1 400 ℃和1 340 ℃左右,炉渣流动性和稳定性较好。     

电铝热法冶炼钒铁渣熔化性能

利用Fact Sage热力学软件Phase Diagram和Equilib模块分别计算了CaO含量对CaO-Al₂O₃-22% MgO-1% SiO₂-2% FeO系液相线的影响以及CaO、调渣剂CaF₂和B₂O₃单独或复合添加对Al₂O₃-MgO-25% CaO-1% SiO₂-2% FeO系1700℃液相量的影响.通过差热分析测定了现场实验炉渣的熔化开始温度和结束温度,验证了理论计算变化规律.结果发现:电铝热法生产FeV的炉渣中CaO质量分数应该控制在25%左右,此时熔化性能较好;调渣剂CaF₂的调渣效果好于B₂O₃,且Al₂O₃/MgO质量比较高时二者不能复合使用;考虑到工业应用效果和环境保护,CaF₂添加量应控制在2%~5%.      

高铝高炉渣系的熔化特性

 为了掌握高Al₂O₃条件下(w(Al₂O₃)为15%以上)高炉渣系的熔化特性,利用差式扫描量热仪分析了不同w(MgO)/w(Al₂O₃)、碱度(R)以及w(Al₂O₃)对高铝高炉渣的熔化温度及熔化热的影响。试验结果表明,炉渣熔化开始温度为1 248～1 291 ℃、熔化结束温度为1 432～1 485 ℃、熔化热为137～211 J/g;当w(Al₂O₃)=15%、高w(MgO)/w(Al₂O₃)时,发生了共晶逆反应,导致高炉炉渣熔化开始温度逐渐降低,但由于高炉炉渣的液相线温度基本未变,所以炉渣熔化结束温度基本未发生改变;w(Al₂O₃)为20%时,随着w(MgO)/w(Al₂O₃)的增加,炉渣中易生成熔点较高的镁铝尖晶石,导致高炉炉渣熔化开始温度逐渐增大,与此同时,炉渣液相线温度逐渐降低,导致炉渣熔化结束温度逐渐降低;随着碱度R的增加,高炉炉渣中生成了具有高熔点的化合物、炉渣的液相线温度升高,使得高炉炉渣的熔化开始温度逐渐增加、炉渣熔化结束温度逐渐升高;随着w(Al₂O₃)的增加,发生了共晶逆反应,故炉渣的熔化开始温度逐渐降低,而随着w(Al₂O₃)的增加,炉渣中键能较大的Al—O键增多,需要在更高温度下才能实现炉渣的最终熔化,即熔化结束温度逐渐增加;随着w(MgO)/w(Al₂O₃)、R以及w(Al₂O₃)的增加,炉渣熔化热逐渐增多。分析认为,随着R的增加,炉渣中有高熔点化合物的生成,熔化热增加;随着炉渣中w(Al₂O₃)的增加,炉渣中Al—O键增多,解聚破坏熔渣结构消耗的热量增多;而随着w(MgO)/w(Al₂O₃)增加,高熔点化合物的生成或熔化开始温度降低,造成熔化热增加。     

磷在多相脱磷转炉渣中的分布

 为了研究碱度、TFe含量对炉渣物相以及磷在不同物相中分布的影响,对3种不同成分脱磷转炉渣的微观结构进行形貌和成分分析对比。当炉渣中FeO含量较高、碱度中等时,炉渣在冶炼过程高温状态下处于液态,在取样空冷条件下析出FeO含量高的枝状晶体结构和CaO-SiO₂-(FeO)基体相,基体相中P₂O₅质量分数约为6.5%。当炉渣中FeO含量较低、碱度较低时,炉渣在冶炼过程高温状态下处于液态,在取样空冷条件下析出相和炉渣总成分相差不大。当炉渣的碱度中等、TFe含量控制合适的情况下,炉渣在冶炼过程高温状态下处于固液共存区域,形成液相和2CaO·SiO₂-3CaO·P₂O₅固溶体,固溶体中P₂O₅质量分数为30%～40%。当炉渣处于C₂S和液相渣的共存区域时,2CaO·SiO₂-3CaO·P₂O₅固溶体的析出使得炉渣液相中P₂O₅活度降低,使得铁水中磷向液相渣中传递,脱磷反应程度更高,脱磷效果较好。     

硫化铅精矿搭配硫尾矿渣富氧顶吹炼铅渣型理论分析

基于富氧顶吹直接炼铅技术,提出硫化铅精矿搭配硫尾矿渣炼铅工艺,以实现硫尾矿渣的综合利用。熔炼过程渣型决定了炉渣的性质,进而影响熔炼过程能否顺利进行。根据熔炼过程渣相组成特点,以PbO-FeO-Fe₂O₃-SiO₂-CaO-ZnO渣系为研究对象,采用FactSage热力学软件计算并绘制该渣系相图。研究温度、w(Fe)/w(SiO₂)、w(CaO)/w(SiO₂)及ZnO质量分数等因素对炉渣熔化温度及液相生成区的影响。理论研究表明,w(CaO)/w(SiO₂)的变化对炉渣熔化温度的影响与w(Fe)/w(SiO₂)不同,且w(CaO)/w(SiO₂)影响更为显著。炉渣中ZnO质量分数在6%~14%范围内增大时,炉渣的熔化温度变化较小;但当ZnO质量分数进一步增大时,炉渣的液相区逐步减小。在保证熔炼过程顺利进行的前提下,渣中ZnO的质量分数可控制在8%~10%范围内,有利于增大炉渣的液相区面积。验证试验表明,在熔炼温度为1 150 ℃、w(CaO)/w(SiO₂)= 0.3、w(Fe)/w(SiO₂) =0.8条件下,采用富氧顶吹熔炼处理硫化铅精矿搭配硫尾矿渣可顺利进行,熔炼过程金属直收率为8%,渣中铅质量分数可达49.12%,烟尘率为13.18%。     

等离子体发射光谱法联合测定除尘灰中氧化物

建立了等离子体发射光谱法联合测定除尘灰中SiO_2、CaO、MgO、Al_2O_3的方法,优化选择仪器主要工作参数,进行了样品分解方法试验、酸度试验、基体干扰及消除试验、准确度试验、回收率及精密度试验,最终确定了ICP-AES法联合测定除尘灰中SiO_2、CaO、MgO、Al_2O_3的方法。该方法快速,准确,简便,测定范围宽。将本法测定结果与化学分析值比较,结果满意。     

CaO／SiO2比率对富铅渣还原反应的影响研究

制备不同CaO/SiO2比率的富铅渣,在实验室竖管炉中用石墨坩埚进行还原反应对比试验研究。结果表明,不同CaO/SiO2比率的富铅渣在不同温度条件下与碳反应,在800℃时,气体生成量随CaO与SiO2比率的增加而逐渐地增加,在1 200℃时,不同CaO/SiO2比率渣样的气体生成量趋于相同。     

CaO—SiO2—Na2O三元渣系的挥发率

采用失重法对ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ｎａ２Ｏ三元渣系在不同温度下的挥发率进行了测量。结果表明，在烧结温度下，低熔点渣的挥发率呈三段式变化，而高熔点渣无此特性；当修正碱度Ｒ′＞１、成分固定时，只有在温度超过其流动温度时才能显著提高挥发率；温度一定时，挥发率随着碱度Ｒ及Ｎａ２ＣＯ３含量的增加而提高；当Ｒ′＜１时，温度、碱度、Ｎａ２ＣＯ３含量对挥发率的影响都不大。     

固体CaO在3CaO·P2O5-2CaO·SiO2饱和熔渣中的溶解及反应机理

摘要：为了深入了解非均相脱磷剂中固体CaO在3CaO·P2O5-2CaO·SiO2（C2S-C3P）饱和熔渣中的溶解及反应机理，采用静态浸入法和旋转圆柱法研究固体CaO在C2S-C3P饱和CaO-SiO2-FetO-P2O5（10%）渣中的溶解行为，运用FESEM/BSED EDS对固体CaO和熔渣界面进行了观察，分析了固体CaO与C2S-C3P饱和熔渣间的反应机理。结果表明，加强对熔池的搅拌，能够加快固体CaO在熔渣中的侵蚀速度和溶解速度；发现了固体CaO在饱和熔渣中的溶解数量受熔渣中FeO通过边界层向固体内部渗透深度的影响，FeO渗透深度越深，溶解越多；固体CaO先与熔渣中的硅和磷反应生成磷含量低的C2S-C3P固溶体，待一段时间后，最终生成磷含量高的Ca5(PO4)2SiO4。     

X射线荧光光谱仪在烧结矿分析中的应用

叙述了采用粉末压片制样X射线荧光光谱法测定烧结矿中SiO2、CaO、MgO、TFe、S、P等6个成分。本法分析速度快，测量准确度、精密度较好，应用于生产，效果满意。     

Phosphorous Enrichment in Molten Adjusted Converter Slag：Part II Enrichment Behavior of Phosphorus in CaO-SiO_2-FeO_x-P_2O_5 Molten Slag

 The enrichment behavior of phosphorus in CaO-SiO2-FeOx-P2O5 slag was studied by making an investigation on the distribution of phosphorous content in the CaO-SiO2-FeOx-P2O5 molten slag. The research results showed that the 2CaO·SiO2 solid particles existing in molten slag were the condensation sites for the phosphorus enrichment. The enrichment process of phosphorus in the molten slag can be recognized as three substeps: mass transfer of phosphorus from bulk slag to the surface of 2CaO·SiO2 particle, superficial solid solution reaction of phosphorus around the 2CaO·SiO2 particle, and diffusion of phosphorus through the product layer of 2CaO·SiO2-3CaO·P2O5 solid solution to the inner of 2CaO·SiO2 particle. Moreover, higher temperature is favorable to the phosphorous enrichment from molten bulk slag to the 2CaO·SiO2 particles.     

化学成分对铁酸盐烧结液相流动性的影响

铁酸盐液相是高碱度烧结矿固结的基础,适宜的流动性有利于烧结液相有效黏结和保证料层透气性。为了明晰化学成分对其液相流动性的影响,采用微型烧结法研究了Fe2O3与CaO的摩尔比为1.0、1.5和2.0时铁酸盐的液相流动特征,以及SiO2对这3类铁酸盐液相流动性的影响规律,在此基础上,探讨了促使高流动性铁酸盐生成条件下烧结原料中黏附粉化学成分的选取原则。结果表明,铁酸盐液相流动性随其中CaO量的增加而升高;随着SiO2含量的增加,摩尔比为1.0的铁酸盐液相流动性呈现先增加后降低的趋势,且在高硅低碱度下仍具有较高的流动性;摩尔比为1.5的铁酸盐液相流动性变化规律与高钙铁酸盐相似,但SiO2的质量分数大于5.5%、二元碱度低于3.26时,液相流动性则降低;摩尔比为2.0的铁酸盐液相流动性随SiO2含量的增加呈单调降低趋势。     

碳镁球团复合脱氧脱硫剂中CaO、MgO、SiO2的测定

试样用碱熔剂熔融,稀盐酸浸取酸化、定容。移取部分试液,通过调节控制分析时各元素的酸度,利用钙镁与EGTA络合常数的对数相差5.8,在镁存在的情况下,用EGTA直接滴定钙,以EGTA掩蔽钙后,用CyDTA直接滴定镁,再用硅钼蓝光度法测定SiO2量,实现了CaO、MgO、SiO2同一母液联合快速分析。应用本法对碳镁球团中的MgO、CaO、SiO2进行测定,结果满意,RSD分别≤0.24%、2.82%和2.93%。     

锰精矿烧结工艺参数探讨

锰精矿具有质地松软、粘结、内含水分大的物理特性,属于难烧物料。其主要的烧结指标为垂直燃烧速度、烧成率和烧结矿转鼓强度。本次试验通过烧结杯试验,研究锰精矿烧结指标,结果得出,锰精矿烧结焦粉配比要求很高;碱度不易太高;同时,在锰精矿中加入普通精粉,可以改善锰烧结矿质量。     

Cao—SiO2—CaF2三元渣系的挥发率

通过质量损失法对ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＣａＦ２三元渣系挥发率与温度、渣组成的关系进行了研究。结果表明：在渣完全熔化之前有一临界温度，其值大小因渣而异，即酸性渣具有低温临界点；碱性渣具有高温临界点；中性渣则两个临界点均存在；当渣的碱度过高（Ｒ≥１．４）或ＣａＦ２含量减少（≤１０％）时，这两个临界点均不存在。临界温度对渣的挥发率有明显影响；在渣完全熔化之后，挥发率将随碱度的降低及ＣａＦ２含量的增加而提高。