氧化物与非氧化物复合耐火材料研究现状

论述了氧化物与非氧化物复合材料体系的研究成果及新方法。研究表明，锆刚玉莫来石与非氧化物复合材料是有发展前途的高性能耐火材料。化学热力学、统计模式识别和分形理论是用于复合耐火材料研究的新方法。     

多元渣系脱磷能力研究

利用炉渣分子离子共存理论模型，推导出炉渣中碱性氧化物ＭｅＯ与Ｐ２Ｏ５的结合能力及多元渣系渣钢间磷分配比公式．对四至七元渣系，理论值与实测值符合得较好     

多元表面活性剂复配的分子热力学模型研究

表面活性剂在实际工业生产中有着广泛应用，一般多为多种表面活性剂的复配体系，利用不同组分的特性，使得复配体系具有比单一表面活性剂更优越的性能，而多元表面活性剂复配机理仍不是很清楚。采用实验与理论模型相结合的方法，研究混合表面活性剂各组分间的协同效应。首先以Flory-Huggins理论为基础，推导了多元表面活性剂体系的分子热力学模型，通过二元系实验数据关联出两两相互作用参数，可对多元体系临界胶束浓度(cmc)与混合表面活性剂胶束相组成进行预测，三元表面活性剂复配体系模型计算结果与实验值吻合较好。     

表面张力的统计力学模型

由改进的方阱位能模型径向分布函数的解析式，结合统计热力学的方法关联纯物质的表面张力，计算结果表明，精度较高。．     

固体─超临界流体相平衡的分子热力学模型

从分子热力学基础出发提出一个适用于固体-超临界流体相平衡的理论模型，溶液中溶质的化学位分解为无限稀溶液化学位及溶质浓度效应两部.无限稀溶液化学位由简化的Oz方程计算，其中包括斥力贡献、局部组成及长程引力项浓度对化学位的贡献由作者根据Kirkwood-Buff溶液理论提出的修正Wilson模型计算．用45个二元系862个数据点对此模型进行检验并和PR方程（vdw-2混合规则）计算结果进行比较，本模型的平均绝对误差为11.7％，而PR方程的结果为14.9％，对极性溶剂体系的计算结果有显著改善.用此模型直接推算的萘-Co_2体系萘的偏摩尔焓和文献数据相吻合     

固体─超临界流体相平衡的分子热力学模型

从分子热力学基础出发提出一个适用于固体-超临界流体相平衡的理论模型，溶液中溶质的化学位分解为无限稀溶液化学位及溶质浓度效应两部.无限稀溶液化学位由简化的Oz方程计算，其中包括斥力贡献、局部组成及长程引力项浓度对化学位的贡献由作者根据Kirkwood-Buff溶液理论提出的修正Wilson模型计算．用45个二元系862个数据点对此模型进行检验并和PR方程（vdw-2混合规则）计算结果进行比较，本模型的平均绝对误差为11.7％，而PR方程的结果为14.9％，对极性溶剂体系的计算结果有显著改善.用此模型直接推算的萘-Co_2体系萘的偏摩尔焓和文献数据相吻合     

拟抛物面规则在氧化物陶瓷相图中的应用

运用三元系拟抛物面规则：（１）分析了氧化物三元系中热力学数据的正误；（２）判断了复杂氧化物的稳定性；（３）初步估计或预报一些复杂氧化物的热力学数据。     

浮法玻璃涉锡面上表怪中锡氧化物含量的近似计算

浮法玻璃涉锡面表层中锡氧化物含量地它以后的热加工产品的表面质量影响极大。通过化学热力学的有关计算，导出了未经ＳＯ２处理时表层中锡氧化物含量的计算公式。通过计算确定为保证浮法玻璃在以后的热加工中不出虹彩、白霜等缺陷，必须使槽在内９００℃以上区域的气氛露点低于－３３℃，进而作者强调加强槽体密封的重要意义 。     

炼铜耐火材料相平衡

本文介绍了炼铜过程中的热力学基础和相平衡关系,利用相图分析比较了几种氧化物及镁铬系材料中各相的抗渣性能。     

TiO2 碳热还原氮化反应的热力学分析

通过热力学计算和分析,绘制了Ti-C-N-O系中氮化物、碳化物与氧化物稳定存在区域图(即优势区相图);讨论了碳热还原氮化法合成TiN和TiC粉末过程中的主要影响因素及最佳条件.     

固/液态夹杂物穿过钢渣界面的分离机理

对液态和固态夹杂物穿过钢?渣界面的分离过程进行了物理模拟实验,研究了钢包内固态夹杂物比液态夹杂物易被去除的原因. 结果表明,固态夹杂物不被钢液润湿,在界面张力的作用下,固态夹杂物与界面之间的钢液在极短的时间内被排尽,导致固体夹杂物瞬间进入渣层. 液态夹杂物易被钢液润湿,界面张力使液态夹杂物与界面之间的钢液不能排尽,形成液膜. 液膜内的钢液在压力的作用下排尽,导致液膜破裂,液态夹杂物瞬间进入渣层. 实际液态夹杂物停留在钢?渣界面处的时间明显长于固态夹杂物穿过钢?渣界面所需时间.     

超低碳铝硅镇静钢精炼过程中夹杂物的行为及其对钢组织的影响

针对RH精炼并结合典型的渣-钢化学平衡实验,研究了超低碳铝硅镇静钢精炼过程中夹杂物的变化以及钢包顶渣组成对钢中夹杂物的影响. 用激光共聚焦高温扫描显微镜在线观察了再加热过程中钢的微观组织变化,讨论了夹杂物对钢的晶粒长大的影响. 结果表明,本实验条件下精炼前钢中夹杂物是以Fe-Mn氧化物为主的复合夹杂,夹杂物数量和大小受渣碱度、Al2O3含量及CaO/Al2O3比值的影响较大,当碱度为1.5及Al2O3含量为20%时,夹杂物数量最少. 以成分优化的钢包渣与精炼末期钢样进行的平衡实验显示,夹杂物为Al2O3-MgO或Al2O3-MgO-SiO2-MnO为主的复合夹杂,随渣中w(MnO)的增加,复合夹杂中Mn含量有增加的趋势,使钢的晶粒长大过程需要更高的再加热温度. 钢样再加热后,钢中夹杂物变为以Al2O3, MgO, SiO2复合夹杂为主,三者总量占夹杂物总量的90%或以上,复合夹杂中MnO含量受加热制度影响.     

中间包结构及包衬耐火材料对钢水清洁度的影响

通过中间包砌筑结构的变化,分析了钢水内不同级别的颗粒夹杂物上浮的机率;又通过中间包内渣层中示踪剂的变化,分析了包衬耐火材料在单炉钢水冲刷下的侵蚀量,从而定量判定了中间包结构及包衬耐火材料侵蚀对钢水清洁度的影响程度。     

弱氧化剂CO2(g)对含钒铁水吹炼制钒渣的影响

采用弱氧化剂选择性氧化含钒铁水,先弱氧化脱硅,再强氧化提钒,以获得高品位的钒渣。对弱氧化剂CO2浅度氧化含钒铁水炼制钒渣进行了理论分析,确定脱硅保钒反应的物理化学条件,研究了温度、CO2气体流量、搅拌和熔剂等因素对脱硅保钒反应的影响及脱硅反应产物的分布。结果表明,温度1450℃及CO2气体流量1 L/min、有搅拌条件下,脱硅率高达68.62%,而钒氧化率仅为0.73%。     

RH真空处理过程中钢中氧含量预测模型

针对３００ｔ钢包ＲＨ真空处理低碳铝镇静钢的多次试验数据，建立了ＲＨ处理过程中钢中氧含量的定量预测模型，得到了钢中氧含量的预测公式模型综合考虑了纯脱气时间、真空室吹氩流量、钢水环流量、钢包渣中ＦｅＯ＋ＭｎＯ含量、钢包内衬材质等因素的影响，并对改进ＲＨ操作进行了讨论     

Consteel-LF-VD-CC生产55SiMnMo钢种的洁净度研究

针对贵钢在使用55SiMnMo中空钢实心坯制造的钎杆出现因硬性夹杂导致断裂的问题,对55SiMnMo中空钢生产工艺Consteel-LF-VD-CC进行全流程取样,对钢中气体含量和夹杂物进行分析,找到钢水洁净度的限制性环节,并由此得出改进措施. 钎杆断裂面的夹杂物分析显示,主要为较大粒径的带棱角的纯Al2O3硬性夹杂以及不规则形状的MgO-CaO-SiO2复合夹杂. 分析钢样可发现以下工艺问题：LF精炼后期渣面裸露吸气,钙处理后夹杂物变性不完全,钢包开浇过程中存在明显吸气和卷渣现象. 铸坯中T[O]含量为9×10-6,显微夹杂物以MnS, Al-Mn的复合氧化物夹杂为主,大型夹杂物以SiO2-Al2O3-MnO-CaO复合夹杂为主.     

Behavior of ZrO2-C Refractories in Thin-strip Casting of Steel

Zirconia graphite refractory is used as a core-nozzle in the thin-strip casting of steel. Post-mortem analysis of used refractory was performed in an effort to establish the failure mechanism. Corrosion behavior was studied against molten steel with Mn O- SiO 2based liquid inclusions. Corrosion of these materials involves dissolution and oxidation of graphite in the matrix followed by penetration of liquid slag leading to degradation of ZrO 2particles. Thermodynamic equilibrium calculations were performed to study this corrosion mechanism.     

非球形固态夹杂物穿过钢-渣界面行为研究

为了解释炼钢过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除的现象,基于分离过程中受力分析,建立了描述八面体和板状夹杂物穿过钢-渣界面行为的数学模型。与传统数学模型相比,本模型考虑了夹杂物周围钢-渣界面变形引起的界面变形阻力。同时,采用该模型研究了各相(钢液、渣和夹杂物)界面张力和顶渣黏度等因素对固态夹杂物穿过钢-渣界面分离行为的影响。结果表明,若忽略固态夹杂物溶解过程,钢液、顶渣和夹杂物体系释放的界面自由能是固态夹杂物穿过钢-渣界面的驱动能,且该动能已足够保证多数固态夹杂物穿过钢-渣界面进入渣层。固态夹杂物溶解过程释放的吉布斯自由能远大于该过程释放的界面自由能,固态夹杂物接触钢-渣界面的瞬间被顶渣吸收去除。     

液态高炉渣制造人造岩石试验研究

高炉渣是目前排放量较大的一种典型工业废渣,我国有效利用率仅10%,对环境造成极大的危害。目前可利用排放热态高炉渣直接熔制人造岩石的新技术,其产品性能和工艺特点均已进行了分析。结果表明,高炉渣热态资源化技术是一项具有广阔应用前景的高炉渣资源化技术。     

熔渣干法粒化及余热回收技术进展

介绍了目前国内外高炉渣、钢渣等冶金熔渣处理、回收利用技术的进展,重点概述了滚筒法、风淬法、离心粒化法等干法粒化技术的研究进展和发展趋势,并对比分析了熔渣各种干式处理工艺的优点和不足;介绍了物理法、化学法两种熔渣显热回收途径。最后得出结论:离心粒化法的粒化及显热回收效果最好,将是熔渣回收和利用的主流工艺。