锰质铁合金熔炼过程中的渣-铁平衡

在研究硅热法熔炼锰质铁合金的反应2(MnO)+[Si]=2[Mn]+(SiO_1) (1)热力学平衡时,通常未曾引起异议。然而对于复杂的碳热反应过程,应用反应方程式(1)是否合理,许多科研人员却持有不同的意见。这是因为以碳还原锰和硅的反应具有多阶段性,在气体生成物不断地从反应区内     

精炼渣对高锰钢中非金属夹杂物的影响

 为了研究精炼渣对高锰钢中非金属夹杂物的影响，采用渣/钢平衡的试验方法研究了MgO SiO2 Al2O3 CaO系精炼渣对Fe xMn高锰钢(x=10%, 20%)中非金属夹杂物的影响。结果表明，无顶渣情况下，高锰钢中夹杂物主要为MnO类和MnO Al2O3类2类。加入精炼渣后，夹杂物类型发生了变化，主要有 MnO类、MnO SiO2类和 MnO Al2O3 MgO类3类，其中MnO SiO2类数量最多。采用ASPEX扫描电镜对夹杂物的平均成分进行分析，无顶渣时高锰钢中夹杂物的成分主要是MnO，质量分数在95%以上，并含有质量分数为4%左右的Al2O3。加入精炼渣后，夹杂物中MnO质量分数降低，SiO2质量分数显著增加，MgO质量分数增加。热力学计算结果表明，加入精炼渣后，渣/钢间反应4［Al］+3(SiO2)=2(Al2O3)+3［Si］和2［Mn］+(SiO2)=2(MnO)+［Si］的吉布斯自由能均小于零，这说明在本试验条件下，钢液中的［Al］和［Mn］会还原渣中SiO2，生成的［Si］进入钢液，进而与钢液中的［O］结合，导致夹杂物中SiO2增加。     

石灰石在转炉中与铁水相互作用研究

根据热力学基础理论研究了CO2-CO气体与Fe-C-Si-Mn体系之间反应以及铁水中[C]对CaCO3分解温度的影响.结果表明,在气氛组成变化很宽的范围内,CO2与[C]、[Si]、[Mn]、Fe(l)反应的ΔG小于零,石灰石分解产生的部分CO2可以替代氧气参与熔池的氧化.气氛组成影响CO2对铁水中元素的氧化顺序.CO2浓度高CO浓度低时,CO2优先氧化[C];CO2浓度低CO浓度高时,CO2优先氧化[Si].在w[C]=2%~4.5%的范围内,石灰石分解温度T与w[C]%的关系为T=2.40w[C]2%-35.91w[C]%+1129.1.将石灰石煅烧过程从传统石灰窑中转移到转炉可显著降低石灰石分解温度.CaCO3的分解反应和CO2对熔池的氧化反应互相促进,有利于石灰石的分解和铁水中杂质元素的氧化去除.     

泡沫渣对120t转炉钢液脱氮的影响

120 t转炉40炉工业试验的冶炼过程全程底吹氩,吹炼15%时钢中C含量为4.0%,炉渣成分为(/%):21.2FeO,2.6Al_2O_3,5.3MnO,31.2CaO,11.2MgO,23.7SiO_2,3.2P_2O_5,碱度1.3,吹炼终点钢中C含量0.1%,炉渣成分为(/%):14.5FeO,2.0Al_2O_3,3.9MnO,49.5CaO,8.0MgO,13.5SiO_2,2.2P_2O_5,碱度3.4。采用气体、成分分析和光学显微镜等方法研究了炉渣泡沫化程度对转炉钢液脱氮的影响,讨论了炉渣二次脱氮机理。分析得出,吹炼初期转炉钢液脱氮很微弱,脱氮主要集中在吹炼15%到80%的过程中,转炉吹炼末期钢液有所增氮。炉渣中存在金属液滴,炉渣泡沫化程度好,CO在炉渣中的停留时间长,CO与金属液滴的碰撞机会多,二次脱氮作用明显。入炉铁水N含量为53×10~(-6),炉渣泡沫化程度较好的炉次,转炉终点平均N含量13.7×10~(-6),平均脱氮率为74.2%;泡沫渣程度较差的炉次,转炉终点平均N含量为25.2×10~(-6),平均脱氮率为52.5%。     

添加剂对高铝中钛型高炉渣黏度及熔化性温度的影响

采用RTW熔体物性测定仪研究了高铝中钛型高炉渣的黏度和熔化性温度,得到了不同添加剂成分对黏度和熔化性温度的影响规律。研究结果表明:在高铝中钛高炉渣中分别加入一定比例的CaF2、MnO、MgO、Li2O,均有利于炉渣黏度和熔化性温度的降低。综合考虑炉渣的流动性和添加剂的成本,比较适宜的添加剂为CaF2和MnO;各添加剂适宜的添加范围分别为:CaF2质量分数为0.5%~1.5%,MnO质量分数为2%~5%,MgO质量分数为1%~3%,Li2O质量分数为1%~2%。     

高镁白云石质LD转炉炉衬侵蚀速度的研究

采用试棒旋转法研究了氧气顶吹转炉初期渣和末期渣对高镁白云石质炉衬侵蚀速度的影响因素.结果表明,吹炼初期,炉渣的碱度(CaO/SiO_2)是影响炉衬侵蚀速度的主要因素;渣中MgO含量居第二位;FeO、MnO含量的影响不显著.文中对试验结果进行了讨论并根据试验数据导出了炉渣对炉衬侵蚀速度的关系式:V=0.176(C_s-C)+0.6并进一步讨论了炉渣中SiO_2的活度与MgO在渣中溶解度的关系.吹炼末期,炉渣成分对炉衬侵蚀的影响不明显;温度的影响甚大,温度愈高,侵蚀速度愈快.同时看出,试棒相对于炉渣的运动速度增加,侵蚀速度也增加.     

MnO对低镁含钛炉渣流动性及热力学性质的影响

为分析钛矿护炉及锰矿洗炉条件下MnO对炉渣黏度的影响,以低镁含钛炉渣为基础渣系,通过试验和Factsage计算分别研究了不同温度下MnO含量与炉渣黏度、熔化温度、活度等的变化关系。结果表明,在本试验条件下,炉渣黏度、开始熔化温度和完全熔化温度随MnO含量增大而降低,当MnO含量大于1.5%时,其对炉渣黏度降低的作用减弱。在炉渣冷却过程中,黄长石是最主要的析出相,并最先从渣中析出,增大炉渣中MnO含量利于增加液相含量,抑制熔点相对较高的物相形成,从而改善炉渣流动性。同时,随着MnO含量的增加,炉渣热焓增大,渣中固相含量和比热容以及液相炉渣结构等是影响炉渣热焓的主要因素。另外,液相炉渣中MnO和TiO_2的活度随MnO含量的增加呈现相反的变化趋势,MnO活度的增大与TiO_2活度的减小,也进一步反映出MnO具有简化炉渣结构的作用。     

钒钛磁铁矿高炉配加铁锰矿冶炼试验

MnO含量对高钛型炉渣的黏度及脱硫性能影响研究表明,提高炉渣MnO含量对炉渣黏度影响不大,而炉渣碱度对高钛型炉渣黏度影响最为显著,w(MnO)%达到2%左右硫分配系数Ls上升最大;高炉配加2%~3%铁锰矿工业试验表明,MnO能抑制TiO2过还原和提高炉渣脱硫能力,试验条件下,炉渣w(MnO)%提高至1.349%,在炉渣TiO2含量提高的同时,炉渣Ti(C、N)含量显著下降,炉渣脱硫能力未明显变化,高炉技术经济指标稳定。     

在镁碳质炉衬工作面上形成“炉渣涂层”的方法探讨

通过调整转炉终渣成分的试验表明:使含MgO饱和的渣中MnO含量达到6～7％,且控制炉渣碱度和∑FeO浓度在一定范围,能有效地在镁碳质炉衬工作面上形成炉渣涂层。文中讨论了MnO、∑FeO、SiO_2对形成炉渣涂层的作用。     

介绍捷克斯洛伐克的富氧鼓风炼锰铁

Mn通常以 MuO_2的形态进入高炉,它的还原热反应方程式如下:3MuO_2+2CO=Mn_3O_4+2CO+101600千卡Mn_3O_4+nCO=3MnO+(n-1)CO+CO2+12400千卡3MnO+3C=3Mn+3CO-200250千卡3MnO_2+(n+2)CO+3C=3MN+3CO_2+(n+2)CO-86250千卡     

转炉炼钢法的物料平衡和热平衡计算

引言以下的计算是根据在贝式麦法的终点时金属中的硅及锰与炉渣的成分相平衡这一实验事实进行的,这样就可以根据被硅酸所饱和的贝式麦最后炉渣中氧化铁的含量来计算金属的成分。因为当被硅酸盐饱和时,金属及炉渣(在彼此平衡时)是二变数的体系,这样在同一操作终点温度时及在饱和的硅酸盐体系中具有一定的氧化铁含量时,金属的硅、锰成分和炉渣中 MnO 含量可以单值地计算出。     

含钛炉渣碳热还原热力学计算

对含钛炉渣碳热还原过程进行了详细的热力学计算分析,结果如下:含钛炉渣碳热还原过程中Ti O_2被还原成一系列钛的低价氧化物,TiO_2转变为Ti_3O_5的开始温度为1 359 K,之后可能形成Ti_2O_3和TiC_xO_y,最终形成TiC;含钛炉渣中CaO、MgO和Al_2O_3不与C发生反应;Fe_2O_3、V_2O_5、Mn O和SiO_2可以被C还原,且还原难度依次增加;早期形成的TiC可能与TiO_2发生反应,形成Ti_3O_5等低价化合物;含钛炉渣中CaTiO_3不直接与C发生反应,CaTiO_3熔融后被C还原为TiC。热力学计算为分析含钛炉渣中各种矿物在碳热还原过程中的转变过程提供了重要依据。     

第八届国际铁合金大会筹备工作简讯(续三)

液态高碳锰铁的热力学[JoFenstad，Jo－hanKr．Tuset（挪威科技大学，挪威）］对液态高Mn的Fe－Mn－C系统在1300—1650℃、压力为0．01—1大气压下建立了下列平衡：MnO（固）＋C=[Mn]十CO（气）根据所得的结果和从文献中查得的数据，得出了整个体系的C、Mn、Fe活度。硅铁炉的操     

锰矿洗炉对高炉渣的影响及其机理

 利用锰矿洗炉是处理高炉炉缸堆积事故的重要方法之一。对MnO质量分数不同时的炉渣性能及其机理进行研究,应用熔体物性综合测定仪测定含MnO炉渣的黏度及熔化性温度,并提出稳定性指数的概念;使用X射线衍射仪（XRD）分析含MnO炉渣的物相组成;利用拉曼光谱仪研究含MnO炉渣的微观状态。试验结果表明,锰矿洗炉过程中,炉渣中MnO最佳质量分数应为1.5%左右,此种炉渣在1 480 ℃时的黏度为0.25 Pa·s左右,熔化性温度为1 340 ℃左右,稳定性较强,可以满足洗炉要求。锰矿洗炉的机理是炉渣中生成了锰橄榄石类硅酸盐低熔点物质,增大了液态炉渣的过热度;并且随着自由氧离子浓度的增加,其促使复杂硅氧四面体网络结构解聚为简单硅氧四面体结构,炉渣由复杂结构向简单结构发展,从而显著降低炉渣黏度,达到洗炉的目的。     

转炉吹炼不同阶段炉渣黏流特性变化

为明确转炉吹炼不同阶段炉渣黏流特性变化机理，结合不同时期典型的转炉炉渣成分，利用FactSage热力学模拟软件研究了碱度、FeO、MgO、MnO和Al₂O₃的变化对CaO-SiO₂-FeO-MgO-MnO-Al₂O₃系转炉渣黏度的影响，并结合生产实际给出了转炉冶炼不同阶段适宜的炉渣碱度、炉渣中合理的FeO、MgO、MnO及Al₂O₃含量。研究结果表明，不同碱度条件下转炉渣黏度随温度升高而逐渐减小，不同温度条件下转炉渣黏度随碱度增大呈现先增大后减小的趋势。炉渣黏度受FeO、MgO和Al₂O₃含量变化影响较大，受MnO含量变化影响相对较小。炉渣流动性主要与炉渣结构的聚合度和渣中固相质量分数有关，FeO、MgO和Al₂O₃含量增加可以破坏渣中硅酸盐聚合体的网络结构，多余MgO易导致渣中高熔点固相析出；Al₂O₃...     

金属—炉渣系统中氧化锰由高炉渣还原的热力学

本研究是为确定高炉炉渣中氧化锰与碳饱和生铁液中的锰含量之间平衡控制的动力学;测定在绝对温度1673°K,1723°K,以及1773°K时CaO—MgO—Al_2O_3—MnO—SiO_2炉渣以及碳饱和生铁之间锰的平衡分配;计算在炉渣中MnO的活度。     

烧结法制备粉末冶金高碳铬钒工具钢的研究

用水雾化+真空烧结法制备了名义成分为C2.5Cr17Co2Mn2V3Fe的粉末冶金高碳铬钒工具钢,研究了配碳量和烧结温度对烧结行为的影响.结果表明,根据配碳量和烧结温度不同,存在固相烧结、超固相线液相烧结、液相烧结三种烧结方式,其碳化物尺寸分别为5μm、10μm、15μm左右;固相烧结试样相对密度和硬度只有90%和50HRC左右,而两种液相烧结试样的相对密度和硬度均可达99%和60HRC以上.XRD结果表明:烧结和淬火样品均由γ-Fe、α-Fe和Cr7C3组成;回火样品主要由α-Fe、Cr7C3组成,回火共析反应可能为γ-(Fe,Cr,Co,Mn,C)→α-(Fe,Cr,Co,Mn,C)+Cr7C3.     

高钛型高炉渣涨泡性能的研究

本文在模拟攀钢高炉渣成分的条件下,研究了高钛型高炉渣的涨泡性能,考察了炉渣二元碱度(CaO/SiO_2)和CaF_2、MnO的含量,以及吹入气体量与炉渣涨泡性能之间的关系。并对测定高钛型高炉渣的涨泡性能之方法和消除泡沫渣的方法进行了讨论。     

转炉渣吸附CO_2反应研究

采用PCA-2200型化学吸附分析仪,考察了不同温度下转炉渣对纯CO_2和模拟高炉煤气中CO_2的吸附能力。模拟高炉煤气的成分为φ(CO_2)=19.89%、φ(CO)=25.00%以及φ(N_2)=55.11%,没有考虑高炉煤气中其他少量气体的影响。试验结果表明:温度对转炉渣吸附CO_2反应有显著影响,升高温度可以提高转炉渣对CO_2的吸附能力。在400℃时,每千克转炉渣吸附纯CO_2和模拟高炉煤气中CO_2量分别为3.448 g和5.575 g,可以看出,该温度下转炉渣对模拟高炉煤气中CO_2吸附能力更强,随着反应温度升高到500℃和550℃时,转炉渣对纯CO_2的吸附能力强于高炉煤气中CO_2。在550℃时,每千克转炉渣吸附纯CO_2和模拟高炉煤气中CO_2量达到最高,分别为9.339 g和7.062 g。     

射流氯化钛铁矿制取四氯化钛和金属铁

钛铁矿在特定条件下选择氯化可获得四氯化钛和金属铁,其基本反应可能为:2FeCl_2(气)+TiO_2(固)+2C=TiCl_4(气)+2Fe(固)+2CO (1)氧化钛的稳定形式为Ti_2O_3,故此基本反应更确切的表述如下: