冷却方式对钢渣中f-CaO显微形貌及含量的影响

采用扫描电子显微镜和化学分析方法对三种不同方式处理的钢渣中f-CaO的显微形貌及含量进行分析研究,试验结果表明,钢渣中弥散型f-CaO主要形成于C2S和C3S初晶、RO相形成和C3S分解等过程,其数量多、分布广、粒径较小;缓冷渣中氧化钙的典型显微形貌为灰色圆粒状、薄膜状、细小长条状;气淬渣中氧化钙的典型显微形貌为灰色薄膜状和细小长条状;热焖渣中氧化钙典型显微形貌为细小长条状;冷却强度对钢渣中f-CaO含量影响显著,因此冷却强度最弱的缓冷渣中f-CaO含量达到了6.96％,而冷却强度最高、经过水解的热焖渣中f-CaO含量只有0.55％;前期冷却强度高、后期冷却强度弱的气淬渣中f-CaO含量为2.28％;降低气淬钢渣粒径,可降低渣中f-CaO含量,从而提高其综合利用价值.     

不同碱度钢渣显微形貌及物相变化分析研究

采用矿相显微镜、扫描电镜和矿物自动解离系统对不同碱度的钢渣进行物相的微观形貌、化学成分、物相定量组成、主要元素的赋存状态和含铁物相的嵌布特征进行分析。矿相显微镜和扫描电镜下物相形貌分析结果表明,4组钢渣形貌主要由方形状、圆粒状和无定形状的金属矿物,小颗粒粒状集合体和长板状的硅酸盐矿物组成;组成这4组钢渣的物相主要包括硅钙氧化物、钙铁氧化物和铁镁钙固溶体;高碱度和低碱度的钢渣中铁和硅的元素赋存特征结果表明,这两种元素均是以硅酸二钙、铁酸钙、RO相和硅酸三钙为赋存载体的;含铁物相的嵌布特征测定结果显示,硅酸二钙、铁酸钙和RO相3种物相相互包裹,形成一种相互包裹的复合体。     

转炉双渣冶炼半钢渣矿物相分析及回收利用

为研究转炉双渣冶炼工艺半钢渣性质并实现半钢渣的回收利用,以CaO-MgO-SiO2-FetO作为基础渣系进行实验室研究,在X射线衍射(XRD)分析的基础上结合扫描电子显微镜背散射电子像(SEM)、能谱仪(EDS)对半钢渣的矿物组成和微观形貌特征进行系统分析。结果表明:半钢渣的矿物组成主要为钙镁蔷薇辉石(C3MS2)、镁铁相(RO)、钙镁橄榄石相(CMS)及少量的硅酸二钙(C2S)、硅酸钙(CS);其矿物形貌可总结为3类,灰色相主要矿物为硅钙镁相、白色相为镁铁相、灰白色相为蔷薇辉石相或者是硅酸盐与镁铁相的复合相;同时,半钢渣物相、矿物形貌受到碱度、冷却速度的影响,并会进一步影响到其回收利用。半钢渣可用于冶金领域作炼铁熔剂、回收废钢铁,建筑领域生产砖砌块、作路面基层材料、制备微晶玻璃,农业领域生产化肥、作土壤改良剂等。     

转炉钢渣物相组成及其显微形貌

利用XRF、XRD和SEM+EDS对本钢转炉钢渣的物相组成及其显微形貌进行研究.结果表明,该钢渣为高碱度钢渣,钢渣中的主要物相有硅酸二钙、硅酸三钙、铁酸二钙以及RO相,还有少量二氧化硅相和金属铁相.铁酸二钙相呈无规则状或絮状、RO相呈骨骼状或絮状分布于硅酸二钙相和硅酸三钙相的基体上. XRD不能完全检出钢渣中的所有物相,需配以SEM+EDS综合分析.     

改性钢渣气淬行为对消解f-CaO的影响

以钢渣为研究对象,选取不同掺量(0%、15%、25%、35%)的高炉渣对其调质重构并进行高温气淬,研究气淬行为和重构渣对消解f-CaO的影响。结果表明:气淬行为利于消解钢渣中f-CaO,并且气淬完全的钢渣粒度越小,消解效率越好;经过XRD和矿相分析,发现钢渣经过气淬之后,矿相成分为玻璃质物相,以及RO相、硅酸二钙、方镁石等。     

钢渣的矿物组成及显微结构

对包钢不同粒级及磁选前后的钢渣样品镶嵌后,磨制成光片,在矿相显微镜下对包钢钢渣的矿物组成和显微结构进行了观察.结果表明:包钢钢渣的矿物组成复杂,主要由硅酸二钙、复合铁酸钙、RO相和少量残钢构成.包钢钢渣的显微结构不均匀,残钢对钢渣的铁品位影响较大.     

多种处理方式下转炉钢渣岩相结构分析

针对多种预处理方式下转炉钢渣出现的不同特性,采用岩相结构分析了解其微观性能。结果表明:热闷钢渣和闷泼钢渣化学成分相近,与风淬钢渣中的氧化亚铁、氧化铁和游离氧化钙含量差异较大,这与预处理方式关系密切。前两者中的硅酸二钙表面光滑且含量相近,而风淬钢渣只有前者的50%,大部分转变成了铁酸钙,其含量为前两者的3倍多。在胶凝性能方面,前两者仍然相近且较高,这与其含有较高的游离氧化钙和硅酸二钙有关,而风淬钢渣则下降较为明显。     

气淬渣滴冷却过程数值模拟研究

液态钢渣气淬后将经历复杂的冷却凝固过程。采用Fluent软件对渣滴冷却过程动力学进行了数值模拟,并与数值计算结果相比较。研究结果表明:渣滴冷却经历液相冷却、潜热释放和固相冷却三个阶段;在没有考虑过冷度的情况下,Fluent软件模拟出液态冷却耗时较短,而潜热释放和固相冷却耗时较长;Fluent数值模拟能更形象地展示渣滴凝固形壳过程,数值计算更能准确地计算液相冷却、潜热释放和固相冷却等各阶段所消耗的时间;综合来看,Fluent数值模拟和数值计算两种方法均可准确预测出渣滴由1 723 K冷却至1 073 K所需要的时间,从而为液态钢渣气淬工艺提供理论基础。     

高温改性及风淬处理对钢渣易磨性影响的工业性试验研究

通过工业性试验,采用向高温热态钢渣中掺入5%粉煤灰对钢渣进行改质,并采用风淬工艺处理。结果表明:与原渣相比,改性风淬钢渣中铁酸钙相、硅酸二钙和镁蔷薇辉石的含量升高,金属Fe、RO和自由CaO量降低。研磨试验结果显示:在相同的研磨条件下,改性风淬钢渣微粉表面积比未改性钢渣微粉高22.4%。理论分析表明:改质后并风淬处理,可有效降低难磨矿相Fe和RO的含量,提高钢渣的易磨性。该结果为钢渣微粉化处理提供理论支持和新的技术方向。     

冷却方式对碳化高炉渣微观组织的影响

利用偏光显微镜、SEM-EDS以及MLA矿物解理分析等现代分析手段,对空冷和水淬碳化高炉渣的矿相组成、显微结构、Ti C的分布规律及其差异性进行研究。结果表明:空冷渣和水淬渣的矿物组成相差较大,空冷渣中主要矿物组成为普通辉石、钛辉石、Ti C相和钙钛矿,而水淬渣主要由钛辉石、富钛深绿辉石和Ti C相组成;Ti在空冷渣中分布较水淬渣中集中,水淬渣中没有形成Ti C的Ti几乎均匀分布于硅酸盐相中形成钛辉石;空冷渣和水淬渣的Ti C相中Ti含量、氧含量分别为72%~87%和3%~9%,并且水淬渣较空冷渣中钛含量低,氧含量高,这可能是由于Ti C在水淬过程中发生了逆反应。空冷渣和水淬渣中矿相显微结构差异不大,主要组成为硅酸盐相、Ti C相,以及少量钙钛矿相和Fe相,对比空冷渣,水淬渣中的Ti C相结晶粒度更小,80%的Ti C颗粒尺寸为0~20μm;钙钛矿主要在空冷渣中呈星点状、岛状和树枝状分布,在水淬渣中分布较少;Fe相在空冷渣中和水淬渣中分布相当,在Fe相的边部以及内部有少量Ti C相富集。     

转炉炼钢成渣过程的岩相研究

对转炉冶炼过程中炉渣的岩相特征进行了系统研究。结果表明:岩相检验方法可以确定炉渣的矿相组成和分布,把岩相检验和炉渣化学成分、炉渣的相图等知识结合起来可以更全面地认识炉渣的性质。转炉冶炼过程中所形成的游离氧化钙和方镁石是影响钢渣性能长期不稳定的主要因素。     

氩氧脱碳炉渣矿相组成及其定量分析研究

氩氧脱碳炉(AOD)渣是精炼法冶炼不锈钢过程产生的副产物,具有较好的可回收利用价值,但由于渣中含有一定量重金属铬元素,且在雨水淋溶作用下,铬会从渣中释放,从而对生态环境以及人体健康造成威胁。因此,实验以AOD渣为研究对象,采用X射线衍射(XRD)与扫描电镜结合能谱分析(SEM/EDX)的研究方法,对AOD渣的矿物组成进行了定性分析,在此基础上,采用绝热法和K值法分别对AOD渣中主要矿相进行定量分析。结果表明,AOD渣的主要初始矿相为γ-硅酸二钙、枪晶石、镁硅钙石、透辉石以及硅灰石;绝热法分析结果表明,γ-硅酸二钙、枪晶石、镁硅钙石、透辉石以和硅灰石质量分数分别为41.6%、16.4%、17.1%、14.7%和10.2%;K值法得到的这5种矿相质量分数分别为44.6%、14.9%、13.9%、10.7%和8.3%;两种定量分析方法确定的结果基本一致,其中,绝热法无需添加参考相,操作简便,精度能够满足定量分析要求,较为适于AOD渣矿相组成的定量分析研究。     

转炉含磷钢渣循环利用技术的研究现状及展望

 为了实现转炉含磷钢渣高效循环利用,系统分析了转炉含磷钢渣的生产状况、组成成分、磷元素的来源和迁移富集机理、矿相结构以及脱磷技术的研究现状。并以此为基础,通过对转炉含磷钢渣循环利用技术的探讨总结,表明目前的钢渣循环利用技术存在着磷资源利用效率低和钢渣能量损耗大的缺点。因此,依据钢渣磷质量分数高低决定其利用方式并在循环利用环节尽可能降低钢渣能量损失是一种必然的趋势。基于前人的研究基础,进一步对实现低磷渣和高磷渣的高效循环利用进行了展望,从而为钢铁企业提高转炉含磷钢渣循环利用率和降低原料生产成本提供理论依据和技术参考。     

Effects of basicity,MgO and MnO on mineralogical phases of CaO–FeOx–SiO2–P2O5 slag

The selective separation phosphorous rich phase from steel slag could be an effective way to utilise the steel slag. The mineralogical phase after cooling of steel slag is essential to selective separation of steel slag. In the present work, the mineralogical phases of CaO–FeO_x–SiO₂–P₂O₅ slag after controlled cooling were investigated by X-ray diffraction and scanning electronic microscopy and energy dispersed spectroscopy technique. It was found that the heat treatment at 1573?K would lead to the precipitation of Ca₂SiO₄–Ca₃P₂O₈ (C2S-C3P) solid solution for all samples. The heat treatment at 1273?K would lead to the precipitation of C2S-C3P, CaSiO₃ and Fe₂O₃. The increase of basicity would promote the crystallisation of CaO–FeO_x–SiO₂–P₂O₅ slag. The Effects of additions of MgO and MnO on phase formations of CaO–FeO_x–SiO₂–P₂O₅ slag were also studied. Fe₂O₃ gradually transformed into MgFe₂O₄ and MnFe₂O₄ in slag after crystallisation with addition of MgO and MnO, respectively. The sizes of MgFe₂O₄ and MnFe₂O₄ crystals increased with increases of MgO and MnO content. The increase of MgO and MnO content would promote the precipitation of MgFe₂O₄ phase and MnFe₂O_4, respectively. The precipitation of crystals from slag during cooling was interpreted by the kinetic and thermodynamic factors. It was proposed that addition of MgO and MnO in slag would be beneficial to magnetic separation of steel slag.     

Difference in BOF Slag Splashing in US and China

Slag splashing is a relatively new technique thathas been used successfully to enhance refractory lifein BOF′s.During the last ten years,slag splashinghas been used by many steel works in the US[1— 3 ] .Recently,slag splashing has also been applied tomore than twenty steel works in China. Althoughthese steel works are successful to varying extentswith slag splashing,some differences are exhibitedbetween the US and Chinese steel works because ofdifferent conditions in their BOF steelmaki…     

304不锈钢连铸过程中结晶器渣圈形成机制

在连铸过程中,结晶器易结渣圈是造成铸坯产生缺陷的主要原因之一。对304不锈钢板坯连铸过程中结晶器保护渣原渣、距开浇60 min时的液渣和渣圈的化学组成、理化性能、结晶矿相以及渣圈形貌结构进行对比分析。结果表明,连铸过程中TiO2和Cr2O3从钢液进入液渣生成高熔点氧化物,使液渣和渣圈的完全熔化温度和黏度显著增大,碱度、转折温度降低。液渣与渣圈的物相以枪晶石和钙铝黄长石为主。高熔点相钙铝黄长石的大量析出以及TiO2和Cr2O3进入液渣使液渣黏度增大是渣圈形成并长大的重要原因。     

转炉冶炼工艺过程中炉渣的岩相研究

不同转炉冶炼工艺对转炉渣的稳定性有较大影响,运用岩相检验的方法分析了不同转炉冶炼工艺和调整脱磷剂成分后转炉渣的岩相结构。通过比较常规工艺与新工艺的岩相结构,发现采用新工艺冶炼,岩相分布更加均匀,而且使用新型脱磷剂后高熔点相减少。转炉渣岩相分析结果为合理改进转炉冶炼工艺和改善转炉渣成分提供了科学依据。     

熔融态下掺入粉煤灰对钢渣性质的影响研究

在实验室,高温炉重熔钢渣,通过QM-ISP2行星式球磨机粉磨后,对比钢渣75μm晒下量;测定f-CaO含量,以及分析改性钢渣的矿相,研究其在高温下成分改性对改善钢渣易磨性和稳定性的作用效果和作用机理,确定粉煤灰是一种改善钢渣应用性能的优良改性剂,解决了钢渣应用中的不稳定性和易磨性差问题。该技术的研究可为寻求大量应用钢渣的途径,开发出高质量的钢渣产品奠定基础。     

炉渣的岩相研究在转炉炼钢中的应用

 岩相检验方法可以确定炉渣的矿相组成和分布。把岩相检验与炉渣化学成分、流动温度数据结合起来，可以更全面地了解炉渣的性质。介绍了不同成分铁水炼钢的炉渣岩相检验结果和特点。炉渣岩相研究结果为改进转炉造渣工艺、降低石灰消耗和延长炉衬寿命提供了科学依据。在转炉高效吹氧、低硅铁水炼钢和溅渣护炉技术开发中都起到了重要作用。