多元渣系脱磷热力学模型研究

本研究以共存理论为基础，建立了多元渣系脱磷热力学模型。并采用文献中的实验数据进行了验证．利用本模型可以用来计算磷的平衡分配比和渣中任一组元的活度，预测某一成分炉渣所具备的脱磷能力。为生产上选择合理的炉渣成分提供定性和定量的理论依据．     

添加剂Li2O对CaO基钢包渣系脱磷及控制钢液回磷能力的影响

以Li2O作添加剂替代模拟的CaO基钢包渣系中等质量的CaO,研究了Li2O含量、硫度及氧化性对渣系脱磷能力的影响。结果表明：w(Li2O)=15%时,渣系对钢液的脱磷效果理想,碱度在2．0－2．5范围内变化对脱磷能力影响不大,w(Fe2o3 MnO2)以不超过7％为宜。     

铬铁合金脱磷的研究

本文根据铬铁合金的特点，研究了铬铁合金熔体中磷、铬的活度；渣系脱磷保铬能力及氧化脱磷和还原脱磷过程中，合金的铬、磷含量和温度等对脱磷的影响。根据研究结果综合分析了铬铁合金的氧化脱磷和还原脱磷的各自工艺特点和适用范围。     

铁水炉外脱磷剂配方的研究

研究了脱磷剂各组对铁水炉外脱磷率的作用规律，据此提出了合适的脱磷剂组成。     

CaO-SiO2-FeO-P2O5渣系碱度对脱磷的影响

为提高炼钢过程脱磷能力,降低原辅料消耗,实验室配制碱度R分别为1.3,1.5,1.8的CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5复合相炉渣,研究等温条件下复合相渣系碱度对脱磷能力的影响。结果表明:本实验条件下,脱磷时间0～120 s内,脱磷能力先降低后增强,至120 s时,脱磷能力最强;CaO-FeO-SiO_2-P_2O_5炉渣固溶体中磷的表观扩散系数随渣系碱度的提高而增大,R=1.3,1.5,1.8条件下其扩散系数分别为1.68×10~(-13),2.79×10~(-13),9.54×10~(-13)m~2/s;脱磷时间相同条件下,固溶体尺寸随扩散系数增大而增大。     

人工神经网络在钢水二次精炼脱磷中的运用

使用CaO基渣系对钢水进行二次精炼脱磷,基于BP神经网络建立脱磷预报系统。对于初始组成(质量分数)为:CaO(48%)-CaF2(32%)-Fe2O3(20%)的熔剂,通过实验与脱磷预报系统的预报发现:①添加剂BaO替代熔剂中CaO的量>13%时,脱磷率ηP90%;②Fe2O3添加量在25%～37%之间时,ηP90%;③渣中存在SiO2时,脱磷率将大幅降低。     

用CaO-Fe2O3-CaF2-Al2O3-Na2CO3熔剂进行铁水预处理脱磷的实验研究

用CaO-Fe2O3-CaF2-A12O3-Na2CO3渣系，不同的(CaO Na2CO3)／Fe2O3，CaF2，Na2CO3含量及以BaO部分代替Cao对铁水预处理脱磷进行了实验研究，结果表明，当脱磷熔剂中(CaO Na2CO3)／Fe2O3为0．8-1．05；CaF2含量达到8％-11％；Na2CO3用量达10％-12％；BaO配入量为10％-17％时都能取得较好脱磷效果。其脱磷率可达80％-85％。     

CaO基熔剂对钢液二次精炼脱磷速度的研究

利用CaO-Fe2O3-CaF2系熔剂，对磷质量分数≤0.0050%的钢液进行二次精炼脱磷处理，测定熔剂中添加BaO，Al2O3时对钢液脱磷速度的影响关系，实验得到CaO基熔剂对钢液二次精炼处理时的脱磷反应速度常数k值以及磷在熔渣中传质系数D(p)/δ值，结果表明，添加剂BaO具有增大脱磷反应速度的作用，而Al2O3对脱磷反应速度影响不大。     

转炉无氟化渣剂的研究及应用

针对萤石造渣对炉衬侵蚀严重、溅渣效果不良、污染环境等一系列问题,本文研究了无氟化渣剂和萤石化渣效果的对比实验.实验结果表明:无氟化渣剂替代萤石不仅可以满足冶炼过程化渣工艺要求,而且可以改善化渣效果,保证转炉脱磷能力,减少炉渣对炉衬的侵蚀,且降低了化渣剂成本.     

BaCO3基熔剂对锰铁熔体脱磷的实验研究

1 300 ℃时,在硅钼棒炉中采用BaCO3-BaF2-MnO2系熔剂对w([Si],i)＝0.084%～0.245%的锰铁合金进行脱磷实验.结果表明,只要改变渣系组成和脱磷处理时间适当,对不同硅含量的锰铁合金均可获得50%以上的脱磷率.采用BaCO3(w(BaCO3)＝60%～70%)-BaF2(w(BaF2)＝10%)-MnO2(w(MnO2)＝20%～30%)渣系脱磷时,锰的氧化损失为负值.脱磷保锰的最佳处理时间为10～15 min,脱磷过程中熔体氧位在5 min内迅速上升到一定值,5 min后氧位在很窄的范围内波动.改变渣系组成:MnO2的质量分数降到10%,BaCO3的质量分数从60%增至80%,对熔剂的最大脱磷率和其对应的氧位影响不大,最大脱磷率为49.1%～56.2%,对应氧位在0.35×10-6～0.50×10-6之间变化.     

高磷铁水预处理环保脱磷渣系的相图计算和实验研究

采用FactsageTM软件对以B2O3、K2O、MnO2、TiO2代替CaF2助熔的4种高磷铁水预处理脱磷渣系在1 623K时的相图进行计算,发现相图中的多数区域都有液态渣出现。根据计算相图制定脱磷实验的配渣方案,实验过程中观察到的化渣情况与计算相图提供的信息基本一致。     

CaO改性对合成渣矿相及易磨性的影响

使用分析纯试剂配制CaO—SiO2-MgO-Fe2O3四元合成渣系,调节该合成渣中CaO的含量,采用SEM,EDS,XRD等方法分析其矿相变化规律。粉磨不同CaO含量的渣样及风淬钢渣,采用激光粒度分析仪对其进行粒度测试,研究渣中CaO含量对其易磨性的影响。结果表明：随着CaO含量的增加,渣中易磨的硅酸盐相所占比例增大,难磨的RO相含量减少,CaO的加入改善了渣的易磨性。     

利用热等离子体熔融垃圾焚烧飞灰

为了评价垃圾焚烧飞灰的热等离子体熔融处理效果, 研究SiO2和CaO对重金属固化效果和重金属毒性浸出特性的影响. 在飞灰中添加一定比例的SiO2和CaO, 配置成不同的配灰样品, 利用纯氩热等离子体在1 400～1 500 ℃下, 对飞灰及配灰进行熔融玻璃化的实验研究, 分别利用X射线能量色散谱仪(EDX)、场发射扫描电子显微镜(FSEM)、X射线衍射仪(XRD)和毒性浸出方法(TCLP)分析飞灰和熔渣的化学组成、微观结构、晶相组成和重金属毒性浸出特性. 结果表明, 热等离子体熔融所得熔渣为无定形的玻璃体, 重金属浸出质量浓度均远低于毒性标准. SiO2和CaO的添加都可以改善重金属固化效果, CaO比SiO2对Cu、Zn、Cd和Pb挥发的抑制效果更好. SiO2的添加可以改善熔渣中重金属的浸出特性, 而CaO的作用与之相反.     

Properties of Steel Slag and Stainless Steel Slag as Cement Replacement Materials: A Comparative Study

To enhance the understanding about the utilization of steel slags as a cementitious material, we comparatively studied the chemical, mineralogical and morphological properties of two types of steel slag; basicoxygen-furnace carbon slag(BOF C) and electric-arc-furnace stainless steel slag(EAF S). Moreover, we studied the standard consistency, setting time and the effect of the slag replacement ratios on the fluidity and compressive strength of blended cement mortar. The experimental results showed that BOF C had higher alkalinity, higher pH value and more hydraulic phases than EAF S. Both types of slag showed water reduction effect due to its high fineness. Neat BOF C paste showed flash set and acceleration in the initial setting time of blended cement especially at high slag proportions. However, EAF S prolonged the setting time of blended cement even at low slag proportions. The pH values for blended cement contained 50% BOF C or EAF S were lower than those of pure cement paste. Despite of slag type, compressive strength gradually decreased with increasing slags content. The strength of BOF C mortar was higher than that of EAF S mortar with the same replacement ratio for the same age. Slag activity index demonstrated that BOF C and EAF S conformed to the Chinese National Standard(GB/T 20491-2006) requirements for steel slag as grade one and grade two, respectively.     

含BaO,Na2O渣系渣钢间硫平衡研究

在钼丝炉上进行了含BaO,Na2O精炼渣系渣钢间流平衡实验。研究 结果表明,在传统精炼渣系中加入BaO,能够提高渣系的硫容量,Na2O对渣系的硫容量也有很大的影响,但稳定性不好。     

助熔剂种类与配比对高磷铁水脱磷渣高温性能的影响

分别以CaF2和B2O3为助熔剂,在实验室条件下研究了助熔剂种类与配比对脱磷渣熔点的影响,并测定了脱磷渣在不同温度下的黏度值。结果表明,以CaF2为助熔剂时,在保证脱磷渣熔点较低和流动性较好的同时,为了减轻设备腐蚀和环境污染程度,脱磷渣中CaF2与CaO的质量分数比值以0.50为最佳;以B2O3作为助熔剂时,只有当脱磷渣中B2O3与CaO的质量分数比值达到0.16时,助熔效果才比较明显。     

不锈钢液氧化脱磷保铬的实验研究

本文在用ＢａＯ基渣系对不锈钢氧化脱磷平衡实验的基础上，研究不锈钢液脱磷过程中铬的氧化行为，以及氧位、温度和渣系组成对脱磷保铬的影响。     

铜渣熔融氧化氯化过程中硫的行为特征

铜渣进行熔融氧化氯化处理可较好脱除渣中硫,有利于后续工艺渣中铁的回收。通过热力学计算,结合X 射线衍射、电感耦合等离子体分析,对铜渣熔融氧化氯化工艺中硫的行为特征进行了研究。结果表明：一定范围内,提高保温温度、延长保温时间和增大氧气流量有利于铜渣脱硫效率的增高,但保温温度高于1673 K时,脱硫产物SO2与O2及熔渣中CaO作用生成CaSO4留于渣中,使渣含硫上升;氧气流量增至0.5 L•min-1,SO2和O2反应面与熔渣表面趋于重合,并于熔渣中CaO反应生成CaSO4膜,降低了SO2的扩散脱除速率,不利于渣中硫的脱除。保温温度1573 K,保温时间 25 min, 氧气流量 0.4 L•min-1,CaCl2 添加量为0.10（CaCl2 与铜渣质量比）工艺条件下,处理后铜渣含硫由0.52%降至0.00511%,氯化法可实现渣中硫的有效脱除。     

转炉锰矿直接合金化国内外现状及对策

通过对国内外转炉采用锰矿直接合金化研究现状和实际操作工艺的剖析,分析了转炉渣量、(FeO)、终点[C]含量及炉渣碱度等主要工艺参数对转炉锰矿直接合金化锰收得率的影响规律,形成了提高转炉锰矿直接合金化锰收得率的关键技术思想。并针对目前国内转炉冶炼的实际情况提出了相应对策,即用锰矿自还原压块代替直接加锰矿进行直接合金化。     

大型钢锭无铝脱氧工艺研究

研究了BOF+LF+VD-下注法生产大型钢锭流程采用无铝脱氧工艺、CaO-SiO2渣系的优点,以及在此工艺下如何实现钢锭的内在质量控制,满足钢锭在锻造、加工等后续工艺处理后的机械性能要求。试验结果表明,采用该工艺彻底解决了尖晶石夹杂物对钢的纯净度的影响,设计钢锭模钢水氢含量测定方法,实现了对浇注过程钢锭模内钢水气体含量的精确测定,确保大型钢锭内在质量较好满足后续产品需求。