调质渣的析晶行为

针对矿渣棉生产时调质渣成纤过程中会有晶体析出的问题,采用FactSage热力学软件、X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)研究调质渣不同温度下的矿物组成和显微结构;采用熔体物性综合测定仪研究调质渣降温过程中的黏度变化。结果表明,调质渣在冷却过程中,1 240 ℃时开始析出晶体,析出的主晶相为钙铝黄长石（Ca2Al2SiO7）和镁黄长石（Ca2MgSi2O7）。此外,熔融调质渣成纤适宜的温度区间为1 300～1 413 ℃。     

氧化铝含量对高炉熔渣析晶行为的影响

高炉熔渣直接纤维化过程中,晶相析出会使熔渣的黏度增加、流动性降低,从而影响矿渣棉纤维质量.熔渣的化学组成会对其析晶行为产生重要影响.采用FactSage热力学模拟结合X射线衍射分析(XRD)、场发射电子显微镜分析(FESEM)、能谱分析(EDS)和热丝法(HTT)等研究方法,探析了 Al2O3质量分数(11％～19％)...     

MgO/Al2O3对高炉渣基矿渣棉制备过程中调质熔渣析晶行为的影响

为了探究MgO/Al_2O_3对高炉渣基矿渣棉制备过程中调质高炉熔渣析晶行为的影响,利用Factsage热力学软件模拟了不同MgO/Al_2O_3时调质高炉熔渣降温过程中的理论析晶温度和析晶种类及含量,在实验室条件下以化学纯试剂模拟制备不同MgO/Al_2O_3高炉熔渣,利用XRD和SEM定性分析了不同MgO/Al_2O_3调质高炉熔渣的析晶行为。结果表明:不同MgO/Al_2O_3调质高炉熔渣均出现析晶现象,析出相主要是钙镁黄长石(2CaO·MgO·2SiO_2)和钙铝黄长石(2CaO·Al_2O_3·SiO_2),且析出相含量随MgO/Al_2O_3的变化呈规律性变化;不同析出相的开始析出温度和熔渣的固相开始析出温度随MgO/Al_2O_3值变化呈规律性变化,当MgO/Al_2O_3为0.6时,熔渣固相开始析出温度最低,为1 406.83℃,此时析晶活化能最大,此时体系最稳定。     

TiO_2对高炉渣矿相结构及冶金性能的影响

采用偏光显微镜对不同TiO_2含量(7%~16%)的高炉渣矿相结构进行系统研究。结果表明,炉渣显微结构为斑状结构、似斑状结构;斑晶矿物主要为巴依石和黄长石,基质为玻璃质、细小钛辉石、钙钛矿以及少量的金属Fe、TiC、TiN及其固溶体;随着TiO_2配加量的增大,炉渣中巴依石和钛辉石含量先降低后升高,而黄长石含量先升高后降低;当TiO_2含量超过12%以后,炉渣基质中TiC、TiN及其固溶体的含量有所增加,这些高熔点化合物会使炉渣的黏度和熔化性温度升高,导致高炉渣的流动性变差。该研究成果可为改善含钛高炉渣的流动性能提供重要的理论依据。     

含钛高炉渣中铁沉降行为研究

针对承钢含钛高炉渣黏度大,渣铁分离较差,炉渣中含金属铁2%左右,给高炉渣利用带来了困难,使生铁成本升高等问题,分析了含钛高炉渣含金属铁的形成原因,研究了含钛高炉渣析铁行为,以及炉渣停留时间、温度、黏度对渣中铁沉降的影响。研究结果表明:渣样的停留时间与渣中含铁量有着复杂的关系,停留时间在20~30min时渣样铁聚合明显,在40~80 min时随着时间的延长铁聚沉量变化不大,但位置下移且粒度变大;温度与渣中含铁量有显著关系,随着炉渣温度的升高,渣样上部含铁量明显减少,温度为1 500℃时,渣样上部含铁量由2.0%减小到0.4%;炉渣的黏度与渣中铁含量关系密切,向高炉渣中添加Ca F2可降低炉渣黏度,提高渣中铁的聚沉程度,Ca F2加入量为1%时可达到较好的聚沉效果。     

高炉渣微晶玻璃体系中的析晶行为

本文以CaO、MgO、Al_2O_3和SiO_2四种氧化物为主要原料,辅以Cr_2O_3、CaF_2和Fe_2O_3为复合晶核剂,B_2O_3为助熔剂,通过高温熔融工艺制备微晶玻璃.系统地研究了四种主要原料的配比对微晶玻璃析晶行为、微观结构、晶相组成及理化性能的影响.通过DTA对基础玻璃的析晶动力学进行分析;通过SEM和XRD对微晶玻璃的微观结构和晶相组成进行分析;通过测定抗折强度、密度及抗酸碱性腐蚀对微晶玻璃的理化性能进行评价.本文创新性地以晶体平均生长指数作为正交试验的研究指标,研究表明:最优的原料配比质量分数为CaO:32%,MgO:13%,Al_2O_3:8%,SiO_2:47%,按此比例混合原料制得的试样经XRD分析得知其结晶相为单一的铝透辉石,衍射峰相比较于其他试样较强,结晶度较高;以此配比制得微晶玻璃制品其晶体平均生长指数高达2.91;最优配比制得的试样抗折强度为147.4MPa,体积密度为3.03g/cm~3,耐酸碱性腐蚀的质量损失率分别为0.37%和0.047%,各项理化性能在各组试样的比较中均处于最优水平.     

高钛高炉渣中钙钛矿相的析出行为

为促进高钛高炉渣中钙钛矿相选择性析出，满足选矿分离的要求，分别在恒温和连续冷却过程中研究了钙钛矿相的析出行为。实验结果表明，钙钛矿相析出的适宜温度区间为１４００～１３００℃，熔渣在此温度范围内缓慢冷却（冷却速度０．５℃／ｍｉｎ），可有效促进钙钛矿相析出并使其枝晶产生粗化，结晶量达２４．８９％，晶粒度达４８．２７μｍ。此外，通过钙钛矿晶体形貌的变化，探讨了枝晶粗化机理，认为晶体产生缩颈重熔促进了枝晶粗化。     

熔融状态下高FeO炉渣性能研究

本文在于揭示模拟熔融还原渣ＣａＯ－Ｍｇｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＦｅＯ－ＳｉＯ２五元渣系在碱度不同和ＦｅＯ含量变化时炉渣的粘度和熔点变化规律。     

磨细高钛高炉渣水化特性研究

采用X射线衍射、SEM、EMPA、DTA等手段,用对比分析的方法,研究了攀钢磨细高钛高炉渣矿物组成、水化活性、水化产物以及水化过程特征。研究结果表明,攀钢磨细高钛高炉渣水化活性指数仅为77．4％,而普通高炉渣为108％。从水化产物的类型看,高钛高炉渣、普通矿渣、纯水泥三种物质具有相同的水化产物,高钛高炉渣的水化产物数量结晶度明显低于普通高炉渣,从微观结构上说明了攀钢高炉渣水化活性低的原因。     

Al_2O_3对中钛高炉渣冶金性能影响的实验研究

为实现高铝矿与钒钛磁铁矿的合理搭配,研究了含铝中钛高炉渣中Al2O3含量变化对炉渣黏度及熔化性温度的影响.研究结果表明,在炉渣二元碱度1.15,w(TiO2)=12%,w(MgO)=9%的条件下,实验炉渣在w(Al2O3)=14%时具有良好的流动性和最低的熔化性温度(1 348℃).为高炉实际生产提供一定的理论依据.     

高炉渣干法粒化试验研究

转杯法粒化属于干法粒化的一种,这种方法不仅回收了高炉渣的显热,而且节约大量新水,不污染环境。针对转杯法粒化的热态试验,分析了高炉熔渣破碎的粒化机制,研究了转杯边缘线速度和熔渣温度对渣粒平均直径和质量分布的影响。研究结果表明:随着转杯边缘线速度的提高,渣粒平均直径逐渐减小,渣粒向远离转杯的方向分布;当线速度超过6 m/s时,渣粒平均直径的变化随线速度的提高趋于平缓;当熔渣温度在1 400~1 500℃范围内时,熔渣温度对渣粒平均直径和质量分布没有影响。     

碱度对中钛型高炉渣矿相结构的影响

采用偏光显微镜对不同碱度条件下中钛型高炉渣的矿相结构进行了研究。结果表明,炉渣显微结构为斑状、似斑状结构;碱度为0.92时,矿物组成主要为玻璃质、黄长石、安诺石,少量的碳化钛、氮化钛及其固溶体;碱度为1.02,1.12,1.32时,出现了钛辉石、巴依石及钙钛矿,未见安诺石。随碱度的升高,碳化钛、氮化钛及其固溶体先降低后升高,钙钛矿、含钛辉石(巴依石及钛辉石)含量升高;黏度先降低后升高,承钢高炉渣碱度易控制在1.02左右。     

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。     

高炉炉渣粘度性能预测系统

针对南钢矿石成分、炉料结构的不断变化,用计算机语言编制可计算在不同矿石成分和炉料结构下的理论炉渣成分及其它参数的软件。同时,收集了大量南钢正常生产时的炉渣成分数据,建立了高炉炉渣粘度数据库,根据坐标转换的作图原理,用Excel作出CaO SiO2 Al2O3系工业等粘度图,对照计算炉渣成分,提前预测了高炉炉渣状况,并以此来指导生产实践。     

调质高炉熔渣喷吹法制备矿渣纤维的研究

采用自主设计搭建的实验平台,利用高速气流喷吹的方法,进行高炉热熔渣成纤试验,探讨熔渣成纤机理,分析影响纤维直径及性能的因素。结果表明:采用喷吹法制备矿渣纤维,熔渣经过液膜形成、凸起形成和凸起拉丝三个过程形成纤维;随气量压力的增大,纤维直径越细;调质熔渣酸度系数为1.1~1.4,温度在1 350~1 500℃制得纤维性能较好,此研究为工业扩大化生产提供理论依据。     

含钛高炉渣熔化性温度的试验研究

含钛高炉渣的熔化性温度是影响高炉炉渣冶金特性的关键因素。以工业生产含钛高炉渣为原料,进行正交试验研究,其结果表明：随着碱度的提高,熔化性温度上升,粘度也升高;MgO从6%增加到8%或8.5%时,熔化温度曲线温度转折点即熔化性温度从1 435℃降低到1 380℃;TiO2含量在16%~20%的条件下,渣中MgO在8%左右,Al2O3含量在9%~13%之间,TiO2对炉渣粘度与熔化性温度影响不大。     

高炉熔渣直接纤维化矿渣棉的性能研究

以酸度系数为1.25的调质高炉渣为原料在实验室进行了四辊离心法制备矿渣棉试验。对所得矿渣棉表观形貌及直径、渣球含量及吸水率、矿相及析晶温度进行分析。结果表明:矿渣棉表面呈光滑的圆柱状,其直径、渣球含量和吸水率分别为4.9μm、3.76%和0.73%,均符合国标要求;矿渣棉的玻璃化程度较高,除极少量钙铝黄长石(Ca[Al(AlSi)O_7])和钙镁黄长石(Ca_2MgSi_2O_7)外,析晶几乎为零,其析晶温度在882℃左右。     

含钛高炉渣中CaO和MnO对钙钛矿结晶的影响

含钛高炉渣中钛组分弥散分布于多种矿物相中,很难直接用选矿方法分离,在高炉渣中加入ＣａＯ和ＭｎＯ可使钛富集于充分结晶长大的钙钛矿相中,为选矿分离创造必要条件,作借助多视场图像分析及粘度测定研究了ＣａＯ、ＭｎＯ对钙钛矿相结晶的影响。实验结果表明：ＣａＯ加入量对钙钛矿结晶及晶体生长有双重影响。加入适量ＣａＯ,有利于钙钛矿相结晶量的增加,但ＣａＯ加入量过多,使熔渣粘度及熔化性温度显提高,反而抑制钙钛矿