MgO/Al2O3对烧结矿冶金性能的影响

采用实验室烧结杯试验装置,研究MgO/Al_2O_3在0.8～1.2时,MgO/Al_2O_3对烧结矿强度、粒度组成、RDI和RI的影响,采用金相显微镜和X-射线衍射仪对烧结矿微观结构和矿物组成进行分析。表明:随着MgO/Al_2O_3的增加,烧结矿强度呈先升高后降低的趋势,且当MgO/Al_2O_3为1.0时,强度最好,10～40 mm粒度所占比例为58.85%。随着MgO/Al_2O_3由0.8增加到1.2的过程中,烧结矿RDI得到改善,还原性变差。当MgO/Al_2O_3在0.9～1.0时,球团矿微观形貌和矿物组成较好,在此范围内,赤铁矿和复合铁酸钙数量较多,强度较好。在用进口矿和本地磁铁矿搭配烧结时,MgO/Al_2O_3控制在0.9～1.0范围内,微观形貌和冶金性能较好。     

MgO/Al_2O_3对高炉炉渣流动性能的影响研究

自2008年以来,南钢高炉逐渐提高了非主流矿使用的比例。而非主流矿中Al2O3含量普遍偏高,导致高炉炉渣中Al2O3含量的升高(15%)。炉渣中Al2O3含量增加,极易出现结晶能力很强的高熔点矿物尖晶石,从而使得高炉炉渣粘度大、流动性差,导致炉渣冶金性能下降。为此,就需要通过调节炉渣中MgO的含量,改善高炉渣的熔化性能、流动性能。     

Al2O3细粉对MgO系浇注料性能的影响

本文研究了Al2O3细粉的加入对MgO系浇注料性能的影响。在110℃×24h烘干,1500℃×3h烧成制度下,通过改变基质中Al2O3细粉的加入量,对材料物理性能和力学性能进行测试。结果表明：3％～5％Al2O3细粉的加入能显著改善MgO系浇注料的综合烧结性能：显气孔率15％～17％;体积密度3．01～3．03g／cm^3;耐压强度和抗折强度分别高达85～92MPa和12．4—14．5MPa;当Al2O3细粉的加入量大于5％时,由于材料线变化率和显气孔率的过度增大,引起材料结构的松散,导致材料强度的降低和抗渣性能的下降如：显气孔率大于20％;体积密度小于2．90g／cm^3;耐压强度和抗折强度则分别小于70MPa和10MPa。     

降低MgO含量对高Al2O3烧结矿冶金性能的影响

摘要：钢铁行业作为一个国家的支柱产业,在国民经济中占有举足轻重的地位。近些年来,随着炼铁原料成分的变化导致高炉渣中Al2O3的含量不断升高,使得炉渣黏度变大,给高炉冶炼带来困难。前人研究发现在烧结矿中添加MgO熔剂可有效解决这一问题,但是MgO也给烧结矿的冶金性能带来诸多影响。实验结果表明：随着MgO质量分数从2.8%降至2.0%后,烧结矿的冷态转鼓强度（TI）由72.1%提升至75.5%,还原指数（RI）由70.3%增加到73.4%,烧结矿的软熔带温度区间从251℃变为233℃,高炉内部的透气性变好,有助于高炉强化冶炼,提高企业经济效益。     

高Al_2O_3、高MgO渣性能的研究

我国高Al_2O_3、高MgO铁矿床分布很广,遍及很多省区,有的高Al_2O_3,有的高MgO,有的二者都高。如湖南攸县铁厂,湘华铁厂,云南富源铁厂,广东韶钢,广西柳钢,渣中Al_2O_3含量均可达20％以上,有的甚至高达25％～30％。河北涞源铁矿、陕西大西沟精矿以及西石门铁矿、铜厂铁矿、天湖铁矿等含MgO均高,如单独用这些矿冶炼,渣中MgO含量可达25％甚至30％以上。此外如山东张家洼小官庄精矿,浙江漓渚西矿等则MgO、Al_2O_3均高,渣中MgO、Al_2O_3     

MgO和Al_2O_3含量对铁酸钙生成的影响

铁酸钙作为高碱度烧结矿的黏结相,对烧结矿冶金性能的影响极其重要。研究了其生成过程受MgO、Al_2O_3的影响。根据铁酸钙研究基础在CaO、Fe_2O_3固定配比原料中加入不同量的MgO和Al_2O_3,烧结后进行X射线衍射分析,并结合金相显微镜的观察,分析MgO、Al_2O_3的对铁酸钙生成的影响。研究表明:在0.5%～2.5%范围内,随MgO含量的增多,铁酸钙先增多后减少,在1.5%～2.0%取得最大值,且MgO含量为2.0%时,矿相结构较为理想;Al_2O_3可以促进铁酸钙中Fe_2O_3的固溶和二元铁酸钙中的液相生成,从而促进铁酸钙向复合铁酸钙转化。     

沉淀剂对ZrO_2(MgO)纳米粉体制备的影响

以ZrOCl_2·8H_2O、Mg(NO_3)_2·6H_2O为原料,分别以氨水、氨水+0.5 mol/L碳酸铵、氨水+0.5 mol/L碳酸氢铵为沉淀剂,采用化学共沉淀法制备ZrO_2(MgO)前驱体粉体.通过差热分析、X射线衍射、扫描电镜、红外光谱等对所得纳米粉体进行测定分析.结果表明:采用不同沉淀剂制得的ZrO2(MgO)纳米粉体平均晶粒尺寸都稍大于30 nm,用氨水+碳酸铵、氨水+碳酸氢铵为沉淀剂时,能够提高ZrO_2(MgO)纳米粉体的分散性能.     

MgO含量对CaO-Al2O3-MgO-FexO-SiO2-K2O系熔体性质的影响

研究了MgO含量变化对CaO-Al₂O₃-MgO-Fe_xO-SiO₂-K₂O系熔体黏度和熔化特性的影响,结合X射线衍射和扫描电镜分析熔渣冷却过程中的物相析出,并通过FactSage软件计算了该体系的黏度、熔点和冷却过程中析出相的含量与温度的关系,并与实验结果进行了对比和分析.结果表明,MgO含量的增多会造成熔渣熔化温度的升高,黏度随温度变化时会出现黏度骤增的转折点,高于转折点温度时,熔渣黏度随MgO含量变化不大,同时该转折点温度随MgO含量的增加而升高.在熔渣冷却过程中析出相主要为固溶的橄榄石相和Fe₃O₄尖晶石相,MgO含量的增大可以促进橄榄石相的析出,熔体黏度骤增主要由于橄榄石相的析出造成的.      

HNO_3胶溶对Al_2O_3薄膜性能的影响

以异丙醇铝为前驱体,HNO3为胶溶剂,采用溶胶-凝胶法制备Al2O3膜。考察HNO3浓度对溶胶及薄膜的影响,通过TG-DTG,XRD,AFM,BET等表征手段对溶胶的稳定性及黏度,薄膜的热稳定性,物相组成,表面形貌,微孔结构及分布等进行综合分析。结果表明:随HNO3浓度增大,溶胶黏度增大,HNO3浓度为5 mol/L时溶胶发生团聚;薄膜的热稳定性较好,高于500℃加热薄膜几乎没有质量损失;随烧结温度升高,薄膜中的γ-AlOOH逐渐向γ-Al2O3转变,薄膜因此变得更加稳定;薄膜表面较为平整,微孔分布均匀,平均孔直径为4.22 nm。     

加入MgO对Al2O3-SiC-C质材料性能影响的研制及应用

通过工业试验，结果表明，加入MgO对Al2O3-SiC-C质材料的性能具有一定的影响，但MgO的加入量要根据使用环境严格控制。工业试验结果表明，加入MgO10％的Al2O3-SiC-C质炉衬材料具有良好的使用寿命。     

Al_2O_3、MgO交互作用对复合铁酸钙生成影响机理

为了探索复合铁酸钙的生成机制以优化烧结工艺,提高烧结矿质量,采用相平衡法研究了准化学平衡条件下Al_2O_3与MgO在烧结中的行为。结果表明,Al_2O_3和MgO的共同存在有利于复合铁酸钙(silico-ferrite of calcium and alminum,简称SFCA)的生成,但存在着交互作用,MgO促进赤铁矿分解生成磁铁矿,Al_2O_3的存在可抑制MgO的作用,减少磁铁矿生成,尤其在Al_2O_3质量分数较高时,MgO促进磁铁矿生成能力降低,促进SFCA生成作用增强。当MgO质量分数为2%时,添加质量分数2%的Al_2O_3矿相中磁铁矿质量分数快速降低,SFCA质量分数快速增加;随着Al_2O_3质量分数升高,SFCA晶面间距减小,晶体结构稳定性增强,有利于SFCA的生成;Al_2O_3质量分数超过3%后,孔洞结构增多,SFCA质量分数增加变缓,磁铁矿质量分数呈降低趋势,赤铁矿质量分数有升高趋势。     

MgO/Al2O3及炉料结构对炉料熔滴性能的影响

通过高温熔滴炉模拟实际高炉冶炼条件,研究了MgO/Al_2O_3及炉料结构对综合炉料熔滴性能的影响。结果表明:MgO/Al_2O_3由0.9增加到1.0后,炉料软化和熔化温度均升高,炉料的最大压差和总特性值分别由3 057 Pa和202.84 kPa·℃降低到1 911 Pa和116.52 kPa·℃,熔滴性能得到改善;烧结矿配比由68%降低到60%后,炉料软化温度降低,熔化温度变化不大,最大压差和总特性值分别由1 911 Pa和116.52 kPa·℃降低到1 440.6 Pa和75.10 kPa·℃,熔滴性能得到改善。结合炉料熔滴过程中的压差变化及滴落物与未滴落物质量,得出结论:当烧结矿MgO/Al_2O_3=1.0,炉料结构为68%烧结矿+16%熔剂性球团矿+16%块矿时,综合炉料的熔滴性能最优。     

纳米Al_2O_3颗粒对Cu-Al_2O_3性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备纳米Al_2O_3颗粒,通过粉末冶金法制备氧化铝铜(Cu-Al_2O_3)。采用X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、洛氏硬度仪和涡流计分别测试了Cu-Al_2O_3的结合能、微观组织、硬度和导电率。结果表明:随Al_2O_3颗粒含量的增加,Cu-Al_2O_3的硬度先升高后降低,当Al_2O_3颗粒的质量分数达到0.084%时,Cu-Al_2O_3的硬度达到最大值75.73(HRB)。Cu-Al_2O_3的导电率随着Al_2O_3颗粒含量的增加逐渐下降。Al_2O_3颗粒的质量分数为0.084%时为最佳值,CuAl_2O_3的硬度达到最大值,导电率达到69.1%IACS。     

MgO加入量对Al_2O_3-MgO浇注料抗渣性的影响

以电熔白刚玉为主要原料,同时加入电熔镁砂细粉、铝酸钙水泥、α-Al2O3微粉、Si O2微粉等,保持镁砂细粉与白刚玉粉总加入量一定,通过改变镁砂细粉的加入量,研究了镁砂细粉加入量对Al2O3-MgO浇注料抗渣性的影响。研究结果表明:在Al2O3-MgO浇注料中加入一定量的镁砂细粉,高温下可以形成镁铝尖晶石,从而提高浇注料的抗渣侵蚀性。当镁砂细粉加入量在2%～6%时,浇注料的抗渣侵蚀性能最好。     

MgO和烧结温度对Al_2O_3陶瓷致密化过程的影响

以高纯α-Al_2O_3粉体为原料,MgO为烧结助剂,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备氧化铝陶瓷。研究了MgO添加量和烧结温度对氧化铝陶瓷致密化过程及显微结构的影响,并分析了烧结过程中气孔的扩散与演变。结果表明:添加适量MgO可以降低氧化铝陶瓷的烧结温度,抑制晶粒长大,提高致密度,0.25%(质量分数)是MgO的最佳添加量;随着烧结温度的升高,晶粒逐渐长大,气孔率降低,1 550℃为最佳烧结温度;在此条件下获得的微米晶氧化铝陶瓷,其相对密度达到99.96%,平均晶粒尺寸约为3μm,且晶粒大小均匀,几乎无异常长大现象。     

Al_2O_3和MgO对含铬渣黏度及结构影响的研究

为使铬铁冶炼过程中的渣系具有良好流动性同时让渣金分离顺利进行,研究Al_2O_3和MgO对含铬渣黏度的影响具有重要的理论价值。应用拉曼光谱法从微观结构方面研究了Al_2O_3和MgO对CaO-SiO2-MgO-Al_2O_3-Cr_2O_3渣系黏度的影响。结果表明:在牛顿流体状态下,含铬渣的黏度随着渣中Cr_2O_3及Al_2O_3含量的增加而增大,随着MgO含量的增加而降低。结合拉曼光谱的分析结果,随着Al_2O_3含量的增加,高聚合度单元Q_(Si)~2和Q_(Si)~3的含量随之增大,而低聚合度单元Q_(Si)~1和Q0Si的含量随之降低,渣系中每个参与形成网络结构的硅原子所含非桥氧数量(NBO/Si)降低,因此熔渣聚合度增大。而随着MgO含量的增加,熔渣结构发生高聚合度单元Q_(Si)~3向低聚合度单元Q_(Si)~1和Q0Si的转变,NBO/Si值增大,渣系黏度变化与熔渣聚合度变化趋势保持一致。因此,通过分析渣系组元含量变化对渣系聚合度的影响可直观体现黏度变化趋势。     

Al_2O_3和MgO对炉渣热焓的影响及热力学分析

为了研究Al_2O_3和MgO对炉渣热焓、Al_2O_3和MgO活度及炉渣液相区的影响,以酒钢高炉炉渣成分为基础,通过Factsage热力学软件计算了不同组分炉渣的热焓、活度和液相区变化。结果表明,随着Al_2O_3和MgO含量的增大,炉渣热焓值均逐渐增大,Al_2O_3和MgO在炉渣液相中的活度也逐渐增大。炉渣液相区随着Al_2O_3和MgO含量的提高及温度的升高而扩大,根据炉渣实际成分,当Al_2O_3含量低于10%,适当降低碱度和MgO含量可扩大炉渣液相区,当Al_2O_3含量大于10%时,提高碱度和MgO含量有利于液相区的扩大。     

MgO/Al_2O_3对复合铁酸钙润湿性和黏度的影响

本文以烧结矿最主要粘结相复合铁酸钙为研究对象,探究了复合铁酸钙物性随MgO/Al_2O_3比值的变化规律。通过改变复合铁酸钙的MgO、Al_2O_3含量研究了不同配比组成的复合铁酸钙的黏度特性和其溶化后与Fe_2O_3间的润湿性。结果表明:同一温度下,复合铁酸钙的黏度随MgO/Al_2O_3比值的增大而减小;随MgO/Al_2O_3比值的增大,润湿角整体呈现先减小后增大的趋势,在MgO/Al_2O_3=0.66附近取得最小值。     

MgO对烧结矿CaO-Fe2O3系初期液相生成的影响

为了研究MgO对烧结过程中CaO Fe2O3系初期液相生成的影响及作用机理,通过DSC研究了不同MgO含量试样在升温过程中液相生成的变化,并通过XRD确定液相生成前MgO对矿物组成的影响。结果表明,试样中MgO含量的增加使得升温过程中初期液相生成量减少,但是初期液相的生成温度没有明显变化。MgO对初期液相的抑制分为两种方式,一种为MgO与Fe2O3反应生成含镁磁铁矿,另一种为MgO添加导致CaFe2O4分解。这两种方式都使CaO含量升高,促进了高熔点矿物Ca2Fe2O5和含镁磁铁矿的生成,导致液相量降低。通过研究MgO对初期液相生成的影响,为烧结矿中合理添加含镁熔剂提供理论基础。