冶金渣非牛顿流变特性对其泡沫化的影响

实验得到的冶金过程熔渣的一维本构方程的发泡性能方程都是幂律型的。本文对温度和添加物引起溶渣流变特性变化的原因进行了分析。对比熔渣的流变特性的发泡高度曲线,发现除加入较大颗粒的焦炭外,两者的变化趋势非常一致。对Ｆｒｕｅｈａｎ泡沫化指数不适合非牛顿体溶渣的原因进行了解释。     

炼钢过程中的泡沫渣

炼钢过程中熔渣发泡是一种常见现象。本文分析讨论了熔渣的组成、物性、温度以及气体的供应和形成气-渣界面的能量对炼钢渣发泡的影响;熔渣发泡和消泡的机理。在电弧炉冶炼中,发泡熔渣将会起到屏蔽电弧、提高热效率和功率因数、稳定电弧、促进某些冶金反应的进行等作用。     

LF熔渣发泡剂的研究

讨论了白云石、石灰石、碳酸钡组成的碳酸盐发泡剂对ＬＦ熔渣发泡的影响。在实验室用两种熔渣进行了９种发泡剂试验。测定了熔渣的发泡时间和发泡高度，计算了熔渣的发泡指数。试验结果表明：因为碳酸盐的分解温度不同，单组分发泡剂发泡特性也不同；在９种发泡剂中，白云石、石灰石、碳酸钡配比相等的３组分发泡剂的发泡指数最大，     

转炉四元熔渣中锰矿含碳球团焰化行为模拟研究

采用实验模拟与数值模拟相结合的方法,对锰矿含碳球团在转炉4元熔渣（51CaO-16SiO₂-10MgO-23FeO）中的熔化行为进行研究。结果表明,锰矿含碳球团在熔渣中还原时生成了固态产物层,减少固态产物层的厚度和存在时间,能加快球团在熔渣中的还原速度;基于一维非稳态导热微分方程建立了含碳球团熔化过程的数值模型,模型计算与实验结果能较好吻合;采取不同条件进行模拟计算发现,当熔渣温度为1 600℃时,假设固态产物层不存在,球团还原时间可缩短35%左右;对锰矿含碳球团进行预热、适当缩小球团直径及降低还原产物熔点均能减少固态产物层存在时间,从而提高球团还原速度。     

转炉四元熔渣中锰矿含碳球团熔化行为模拟研究

采用实验模拟与数值模拟相结合的方法,对锰矿含碳球团在转炉4元熔渣(51CaO-16SiO_2-10MgO-23FeO)中的熔化行为进行研究。结果表明,锰矿含碳球团在熔渣中还原时生成了固态产物层,减少固态产物层的厚度和存在时间,能加快球团在熔渣中的还原速度;基于一维非稳态导热微分方程建立了含碳球团熔化过程的数值模型,模型计算与实验结果能较好吻合;采取不同条件进行模拟计算发现,当熔渣温度为1 600℃时,假设固态产物层不存在,球团还原时间可缩短35%左右;对锰矿含碳球团进行预热、适当缩小球团直径及降低还原产物熔点均能减少固态产物层存在时间,从而提高球团还原速度。     

非牛顿流体冶金熔渣的流变特性

用自行改造设计的可变速高温粘度计测定了熔渣在不同的温度和添加物（如煤，焦炭和ＣａＯ）条件下剪切速率和剪切应力的关系。建立了熔渣的本构方程，确定了流变特性参数，并探明温度和添加物对熔渣流变特性的影响规律。提出的测定熔渣非牛顿流体流变特性的方法和试验结果，为熔渣泡沫化理论的深入研究提供了一个新思路。     

含锌粉尘造电弧炉泡沫渣的研究

对宝钢含锌高炉粉尘、转炉二次除尘灰和电弧炉粉尘按不同配比造块与沥青焦粉混合后加入电弧炉熔渣，研究了粉尘和沥青焦加入量对炉渣发泡高度和维持时间的影响。结果表明，加入粉尘有利于炉渣发泡，炉渣中分别加入5％～10％沥青焦和20％粉尘压块时，其发泡效果最佳。     

LF精炼渣发泡性能的实验研究

采用钼丝挂渣法对CaO Al2O3渣系LF精炼渣的发泡指数进行了测定。结果表明:熔渣中表面活性组无SiO2可以促进渣的泡沫化;高熔点的2CaO·Al2O3·SiO2可增加渣的粘度,从而延长泡沫的持续时间;低含量的CaF2(<5%)会明显改善熔渣的泡沫化性能;另外,较低的温度和炉渣低氧化性以及分批加入渣料等都有利于形成泡沫渣。     

高铝渣物性及发泡性能的试验分析

以Al₂O₃质量分数为30%的高铝渣为原料,研究了该渣系下的液相比例、黏度、表面张力和密度在不同n(CaO)/n(Al₂O₃) (C/A=1.4、1.5、1.6)、MgO质量分数(0%、5%、10%)下与温度变化(1 550、1 600、1 650 ℃)的关系,并分析了不同n(CaO)/n(Al₂O₃)下高铝渣特性对发泡行为的影响及与发泡指数之间的关系。结果表明,不同n(CaO)/n(Al₂O₃)下,MgO质量分数不同,则熔渣成为全液相时的温度均有所差异;渣的黏度和表面张力随温度的升高而减小,并且温度越高,黏度减小的幅度越小,表面张力减小的幅度越大,而渣的密度随温度升高而增加,但幅度较小,因此温度对密度的影响较小。在温度为1 650 ℃、MgO的质量分数分别为0%和5%的渣系中,改变w(CaO)/w(SiO₂)可以影响熔渣的起泡性能,因此确立了该渣系下熔渣特性与发泡指数的关系。综合分析熔渣特性结果发现n(CaO)/n(Al₂O₃)不宜过高,最佳比值为1.4。通过对不同条件下高铝渣物性及发泡性能的试验分析,掌握高铝渣物性参数的变化规律及发泡指数,为高铝渣在冶金过程中的应用提供一定参考。     

高炉熔渣制备矿渣棉调质剂的研究

针对高炉渣制备矿渣棉的调质过程,研究铁尾矿、碱度、MgO和Al2O3含量对高炉渣黏度和熔化性温度的影响规律。结果表明:铁尾矿能够使高炉渣由短渣特性向长渣特性转化,黏度变化更加平稳,但铁尾矿加入量超过20%后,熔渣黏度和熔化性温度增加,不利于熔渣直接制备矿渣棉;采用化学纯试剂对高炉渣进行调质时,碱度升高使得熔渣黏度向短渣特性进一步转化,熔化性温度升高,不利于熔渣流动性的提高;随着MgO含量增加,熔渣黏度和熔化性温度均呈现先降低后增加的趋势,MgO含量在8%~10%时,熔渣流动性较好;研究中Al2O3含量相对较小,Al2O3含量变化时,熔渣黏度和熔化性温度变化较小,对熔渣流动性影响较小。     

精炼渣发泡性能的实验研究

对碱度为１．５￣２．５，ＦｅＯ％〈０．６￣１．０的精炼渣进行了发泡性能的研究。实验在竖式电阻炉和２００ｋｇ中频感应炉内进行，分别测试了精炼渣碱度，精炼渣中助熔剂含量和发泡剂组成等因素对渣起泡率η，发泡持续时间τ和发泡指数Σ的影响。     

精炼渣氧化性对炉渣发泡性能影响的实验研究

通过实验测试了不同氧化性的精炼渣系发泡性能的变化。实验结果表明，随着渣中氧化亚铁含量的增加，精炼渣系的发泡性能逐步降低，当渣中氧化亚铁含量达１．５％后，炉渣泡沫化指数迅速降低。所以，为使精炼渣系具有良好的发泡性能，渣中氧化亚铁含量应小于１％，最好小于０．５％。     

钡系多功能泡沫渣应用研究

分析了钡系多功能泡沫渣的作用机理，通过试验应用，得出了该材料在电炉冶炼中制造泡沫渣和强化脱磷方面的效果。     

LF泡沫精炼渣脱硫动力学的实验研究

对CaO -Al2 O3 -SiO2 系泡沫精炼渣进行了实验室脱硫动力学研究 ,得到的硫传质系数为 1.45 9× 10 -5m s。还就泡沫精炼渣中发泡剂对其脱硫能力的影响进行了研究。     

LF炉精炼渣冶金性能的研究现状

主要从精炼渣组分对其发泡性能和脱硫性能的影响二个方面综述了精炼渣的研究现状，展望了精炼渣的发展前景和方向，为今后精炼渣的研究和使用提供依据和参考。     

钢包埋弧泡沫渣的应用

针对５０ｔＨＰ．ＥＢＴ电炉－６０ｔＬＥ精炼炉生产工艺，开发了以ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＦ２为基的埋弧泡沫渣操作工艺，并对各工艺因素对冶金效果的影响进行了探讨。     

LF埋弧精炼渣发泡剂实验研究

实验了多种物质作为发泡剂的使用效果。实验结果表明，碳酸钙作为LF精炼渣的发泡剂是适合的，SiC单独使用效果不佳，但作为复合发泡剂的组成可以明显改善发泡过程。发泡剂的粒度对泡沫渣的形成有重要作用，不同粒度的发泡剂混合使用可以得到较理想的结果。     

大型电弧炉提高用氧量的研究

天津钢管公司 15 0 t超高功率电弧炉采用双氧枪吹氧和安装了喷吹碳粉装置 ,用氧量由 17m3 / t增加到 30 m3 / t,每炉钢的平均冶炼周期缩短 5 min,电耗平均降低 32 k W· h/ t     

LF泡沫精炼渣研究和发展现状

介绍了LF泡沫精炼渣的提高热效率，降低炉衬消耗等功能，重点分析了炉渣物理性质、炉渣成分、工艺条件等对熔渣泡沫化性能的影响．指出精炼渣的脱硫性能和泡沫化性能存在一定冲突，发泡剂机理应该从提供气源以及改变熔渣物理性质两方面来考虑。