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。     

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。     

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。     

添加剂CaO、Al_2O_3和Cu_2O对铜渣黏度的影响

调控铜渣黏度是提高铜渣贫化效果、促进渣-铜分离的关键因素,本文通过采用高温黏度计测定铜熔渣的黏度,研究了添加剂CaO、Al_2O_3和Cu_2O在不同温度下对铜渣黏度的影响规律。研究结果表明:在相同温度条件下,铜渣的黏度随CaO含量的增加先降低后升高,当CaO含量增加到6%时,铜渣的黏度降至最低,当CaO含量达到7%时,CaO与渣中物质生成难熔化合物,导致渣黏度升高;在渣贫化过程中,Al_2O_3被认为是一种酸性物质,加入Al_2O_3可形成高熔点化合物并提高铜渣的液相温度,从而导致铜渣黏度的增加;在渣贫化过程中,Cu_2O与渣中的Fe~(2+)离子反应生成Fe_3O_4,使铜渣黏度增加;随着添加剂Al_2O_3和Cu_2O含量的增加,改变了铜渣物相组成,提高铜渣的黏度流变表观活化能。     

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-CaO-CaF_2渣系性能的研究

对Al_2O_3-CaO-CaF_2渣系的初晶温度、电导率以及物相组成进行了研究。研究结果表明:向CaO-Al_2O_3二元系中分别添加10%、15%以及20%的CaF_2时,Al_2O_3-CaO-CaF_2系的渣样电导率随着CaF_2含量的增加而增大,初晶温度不断降低;随着渣系的温度升高,该渣样的电导率也不断增大,当添加20%CaF_2时,Al_2O_3-CaO-CaF_2渣的初晶温度为1 468℃。A_2O_3-CaO-CaF_2渣系中主要物相组成为CaAl_2O_4、Ca_2Al_3O_6F、Ca_2AlF_7以及AlF_3。CaF_2添加量为10%时,熔渣中有大量的CaAl_2O_4物质,随着CaF_2添加量的增加,CaAl_2O_4物质越来越少,而Ca_2Al_3O_6F和Ca_2AlF_7物质越来越多。     

CaO-Al_2O_3基连铸保护渣对Al_2O_3溶解行为的研究

采用旋转柱体法,研究了高铝高锰钢连铸过程中CaO-Al_2O_3-B_2O_3渣系对Al_2O_3的溶解行为,考察了Al_2O_3棒直径、温度和保护渣成分对Al_2O_3溶解行为的影响。结果表明,在一定时间内,1 300℃下,同种保护渣中Al_2O_3的溶解量随Al_2O_3直径的增大而增加;在一定直径和保护渣成分情况下,Al_2O_3的溶解量随温度的升高而增加;在一定直径和温度(1 300℃)下,2#渣中Al_2O_3的溶解量最大;Al_2O_3的溶解速率在熔渣液渣面处最大。此外,在保护渣吸收Al_2O_3能力及吸收后性能稳定性方面,2#渣优于其他三种保护渣。     

碱度对CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-TiO_2渣系黏度的影响

针对重庆钢铁集团近年来增加澳矿使用量后,炉渣中Al2O3含量的增加对炉渣流动性的不利影响,对重钢高炉的炉渣性能进行了试验研究。以重钢高炉现场渣为基础,利用旋转黏度计测试了Al2O3质量分数为12%、Mg O质量分数为8%、Ti O2质量分数为5%、碱度为1.07~1.50时,Ca O-Si O2-Al2O3-Mg O-Ti O2渣系黏度变化情况;并测量了不同Ti O2含量时炉渣黏度变化情况。研究结果表明:在当前碱度范围内,随着二元碱度增加,炉渣黏度降低,当二元碱度超过1.35时,黏度降低趋势变平缓;炉渣中加入适量Ti O2能降低黏度,改善流动性。     

掺杂不同质量分数Y_2O_3、MgO对Al_2O_3陶瓷显微结构及介电性能的影响

利用放电等离子烧结技术制备了不同质量分数Y_2O_3单独掺杂及不同质量分数Y_2O_3、MgO共同掺杂的Al_2O_3陶瓷,研究了烧结助剂掺杂质量分数对Al_2O_3陶瓷显微结构及介电性能的影响。结果表明,孔隙率是影响Al_2O_3陶瓷介电性能的主要因素;单独掺杂质量分数为0.25% Y_2O_3时,Al_2O_3陶瓷得到最优的介电性能,介电常数(ε_r)为9.5±0.2,介质损耗(tanδ)稳定在10~(-3)数量级以内;同时掺杂Y_2O_3和MgO能进一步改善其介电性能,当两者质量分数均为0.25%时,得到最优值,介电常数(ε_r)为10.3±0.2,介质损耗(tanδ)稳定在8×10~(-4)以下。     

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/Al_2O_3对复合铁酸钙显微形貌和显微硬度的影响

高碱度烧结矿的主要粘结相为复合铁酸钙,铁酸钙的化学组成、微观结构与显微硬度对烧结矿质量具有重要影响,铁含量高的针状铁酸钙有利于改善烧结矿质量。本文通过冷场发射扫描电镜分析和显微硬度实验研究了不同MgO/Al_2O_3比值对复合铁酸钙化学组成、微观结构和显微硬度的影响。结果表明:当MgO/Al_2O_3为0.46～0.83范围内,随MgO/Al_2O_3比值的增大:复合铁酸钙显微硬度呈现先增大后减少的趋势,在0.6附近取得最大值;复合铁酸钙显微结构先是由块状向柱状、针状转变,再由针状向块状转变的过程,且分布更加均匀;铁元素的含量先增大后减小,其它元素的含量无明显变化规律,且当铁的含量较高时,复合铁酸钙呈现针状结构;当铁的含量较低时,复合铁酸钙为片状、块状或板块状结构。     

FeO、Al2O3和MgO质量分数对高炉初渣黏度的影响

以涟钢7号高炉软熔带炉料滴落形成的初渣为研究对象进行化学成分分析,采用分析纯试剂制备高炉炉渣渣样,探究CaO SiO2 MgO Al2O3 FeO五元渣系中,w(FeO)为3%～8%、w(Al2O3)为9%～13%及w(MgO)为2%～6%对涟钢7号高炉初渣黏度和熔化性温度的影响规律。结果表明,在碱度为1.373时,炉渣黏度随FeO质量分数的增加而减小,且FeO质量分数越大,炉渣的熔化性温度越低;当w(MgO)为7.38%、w(FeO)为5%时,炉渣黏度和熔化性温度都随着Al2O3质量分数的增加而减小;当w(Al2O3)为10.95%、w(FeO)为5%时,随着MgO质量分数的增加,炉渣黏度和熔化性温度都呈现降低趋势。     

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。     

Al_2O_3对钼基体的影响

以钼为基体的铝复合材料是热电子能量转换的侯选电极材料。荷兰埃因霍温科技大学技术陶瓷中心研究的这种复合材料是将 Al_2O_3和钼粉混合物在真空中烧结而制得的。将复合材料表面抛光后,于1400℃的铯气氛中(10~2Pa)加热2000h。加热后,复合材料-气体界面处不存在 Al_2O_3,钼基体表面亦不存在铝,Al_2O_3颗粒存在于大块的     

连铸保护渣吸收Al_2O_3的计算

计算了连铸过程中保护渣Al2O3含量的变化,讨论了拉速、保护渣消耗量对保护渣吸收Al2O3的影响,并用现场取样检测结果进行验证。结果表明：该计算模型与实际检测结果相吻合,保护渣浇注前后Al2O3含量增加小于3.0%（质量分数,余同）,其变化趋势为浇注开始后约15 min迅速增加,然后缓慢增加,至40 min左右达到稳定...     

添加剂对薄板坯连铸保护渣吸附Al_2O_3夹杂的影响

研究了不同添加剂的加入对保护渣吸附Al2O3夹杂后熔化温度的变化,以及添加剂对于保护渣吸附Al2O3夹杂能力的影响。实验结果表明:添加剂w(Li2CO3)由4%增加到10%时,保护渣吸附Al2O3夹杂后熔化温度呈下降趋势;添加NaF和Na2CO3,熔化温度呈上升趋势;添加人造冰晶石和硼砂时,当w(Al2O3)由3%增加到6%时,熔化温度呈上升趋势,当w(Al2O3)6%时,熔化温度呈明显下降趋势。添加剂影响保护渣吸附Al2O3夹杂能力的顺序依次为Li2CO3NaFNa2CO3人造冰晶石硼砂。实验结果对于薄板坯连铸保护渣的设计具有一定的指导意义。     

Al_2O_3和SiO_2对烧结液相生成影响的研究

通过研究Al_2O_3、SiO_2对烧结液相生成的影响及分析实际烧结生产中烧结矿Al_2O_3/SiO_2比值不同范围下对转鼓强度的影响,得出烧结配料Al_2O_3/SiO_2控制在0.30~0.355有利于烧结矿质量的提高。在此基础上,进一步探讨了马钢烧结配料Al_2O_3/SiO_2应该控制的水平及3个炼铁总厂烧结矿现Al_2O_3水平下SiO_2含量适宜的控制范围,并提出了针对性的调整建议。