顶吹炉处理废旧印刷电路板的试验研究

采用自主研发的顶吹炉处理含Cu 6.54%、Au 3.2g/t、Ag 32.7g/t的废旧印刷电路板,探索了渣型、温度、风量和燃料量对产品粗铜含铜量和铜回收率的影响。结果表明,控制渣中SiO_2/FeO≈1.35、SiO_2/CaO≈2、炉温1 250℃、每100kg电路板喷枪工艺风量450m~3(标态)和柴油100L的工艺条件下,产品粗铜含Cu 90.25%、Au 45.5g/t、Ag 445.6g/t,废旧印刷电路板中Cu、Au、Ag总回收率均大于95%,烟气达标排放。通过顶吹炉处理废旧印刷电路板,有价金属回收率高,工艺可行,具有产业化前景。     

高氧化铝高炉渣成分优化的研究

针对高氧化铝高炉渣的成分优化问题进行了理论计算和实验室研究。运用FactSage热力学软件绘制了氧化铝含量为20%的SiO2-CaO-MgO-Al2O3四元系相图,分析了炉渣熔点随二元碱度和氧化镁含量的变化规律。运用数学模型计算了四元渣系在1450℃下的黏度值。根据通过理论计算所确定的成分范围,选取了黏度试验样品的化学成分。研究结果表明,对于(Al2O3)=20%的高炉渣,二元碱度宜控制在1.20~1.30范围,MgO含量不宜超过12%。当今世界铁矿石市场上价格及性能波动频繁,本文采用的研究方法有助于根据市场情况的变化及时调整炉渣成分,保证高炉稳定顺行。     

酒钢CSP流程SPCC钢LF精炼渣-钢平衡及渣成分优化

 利用热力学计算软件FactSage确定了精炼渣中MgO质量分数合理范围为4%~8%,以6%最佳。由工业取样结果结合FactSage分析了1873K时SiO2-CaO-Al2O3-6%MgO准三元系液相区及CaO饱和的固液两相区渣-钢平衡。结果表明:高碱度高w(CaO)/w(Al2O3)(C/A)精炼渣有利于钢液的低氧低硫和低硅控制,但并非造得越“白”越好,相反过高的CaO对脱氧和硅含量控制不利。通过钢渣平衡分析得到了酒钢SPCC精炼渣优化成分范围(质量分数)为：CaO为50%~55%,Al2O3为30%~36%,SiO2为1%~6%,MgO为4%~8%,6%为最佳,碱度为9.0~14.0,w(CaO)/w(Al2O3)为1.5~1.8,实验室渣-钢平衡试验和工业生产结果均验证了优化的渣系较原渣系精炼效果更加优越,能够同时降低钢中总氧、硫和硅含量,也能有效控制钢中夹杂物的成分。     

提高20Mn2钢洁净度的关键技术

通过对20Mn2钢原有工艺的取样与现场数据分析,得出提高20Mn2钢洁净度的关键环节,包括转炉终点控制、精炼造渣、钙处理3方面。结合热力学的理论分析,得出3个环节的优化方案,分别包括转炉炉后控制过氧化现象,提高转炉终点w(C)≥0.08%,并且控制终点w(P)≤0.015%;炉后加入铝矾土与调节石灰加入量对精炼渣进行改质,使渣系成分落在w(Ca O)=50%~60%,w(Al2O3)=20%~40%,w(Si O2)=5%~10%,w(Mg O)=5%;控制钙处理环节二次氧化,并将钙线的喂入长度控制在145~216 m。对优化工艺进行工业试验得出,连浇炉数由5.9炉升高至14炉,钢中氧含量明显下降,夹杂物数量与尺寸减小。     

济钢3200m~3高炉渣系变化对炉况的影响分析

通过回归分析济钢3 200 m3高炉开炉以来炉况正常情况下的操作数据,找出了高炉渣比、渣中Al2O3含量、渣中MgO含量、二元碱度对高炉透气性、脱硫效率以及炉缸热储备水平的影响规律,指出在炉渣Al2O3及S负荷均较高情况下,将渣中MgO控制在10%~10.5%,二元碱度R2控制在1.15~1.2之间,可改善高炉透气性,促进高炉顺行和指标进步。     

齿轮钢（8620H）精炼渣优化及工业试验

利用FactSage热力学软件计算了CaO-Al2O3-SiO2-5%MgO四元系的CaO、Al2O3等活度线,通过等活度线图着重探讨精炼渣碱度、w(CaO)/w（Al2O3）、MI指数（曼内斯曼指数）与Al2O3夹杂吸附能力的影响关系,最终得到适用于杭钢生产齿轮钢（8620H）的LF精炼渣系范围为：CaO质量分数为50%~55%,Al2O3质量分数为25%~30%,SiO2质量分数为10%~12%,MgO质量分数为5%~8%。并使用该渣系进行齿轮钢（8620H）工业试验,铸坯中全氧质量分数由0.001 5%降至0.001 0%,且铸坯中显微夹杂物尺寸也明显降低,由2.1降至1.5μm,每10kg铸坯中大型夹杂物质量分数由31.9下降到26.4mg,试验效果良好。     

高铝钢包渣粘度的计算研究

利用Factsage软件和修正后的Einstein-Roscoe公式计算了高铝钢包渣CaO-SiO2-MgO-Al2O3体系的粘度及相图。计算研究了碱度(R=CaO/SiO2)、MgO含量和Al2O3含量对钢包渣粘度的影响,结合炉渣结构理论对其进行了解释。研究结果表明,在高铝钢包渣中,提高碱度可以降低钢包渣的粘度;在R=1.9时MgO含量增加会增大钢包渣的粘度,R=3时MgO含量增加对粘度影响较小;在碱度大于2时,粘度随Al2O3含量的增加呈现先降低后升高的趋势。要使钢包渣获得良好的流动性,需要控制渣的成分:当Al2O3含量在20 wt%~30 wt%范围,碱度R可控制在3~4之间;当Al2O3含量大于30 wt%、碱度R应大于4。     

顶渣成分对夹杂物塑性化的影响

首先采用Fact Sage热力学软件对Ca O-Al2O3-Si O2-Mg O(10%)系夹杂物的塑性化控制进行了讨论,并进行了顶渣成分对夹杂物成分影响的实验室和工业试验研究。研究表明:在Ca O-Al2O3-Si O2-Mg O(10%)相图中,当w(Ca O)=8%~48%,w(Si O2)=35%~75%,w(Al2O3)=0~32%时,夹杂物处于塑性区域。随着顶渣中Al2O3含量的升高,帘线钢夹杂物中的Al2O3含量也随之升高,且夹杂物的分布也随顶渣中w(Al2O3)的升高而变得分散。综合实验室试验研究和工业试验生产结果,通过调节顶渣的成分,将顶渣碱度控制在0.7~0.9,w(Al2O3)=2%~5%时,可控制钢中非金属夹杂物的塑性化,断丝率降低了30%,达到了提高盘条质量的目的。     

唐钢3200m~3高炉炉渣成分及性能分析

近年唐钢3 200 m~3高炉由于炉料结构发生变化,渣中Al_2O_3含量最高达16%,影响了炉渣性能,对生产的稳定带来了影响。通过检测炉渣的成分及性能,结合相图理论,分析了Al_2O_3、二元碱度及Mg O含量对炉渣性能的影响,结果表明,二元碱度在1.15以下时,炉渣在较低温度下仍有较好的流动性;R~2为1.2时,MgO含量应低于8.69%。唐钢高炉选择Al2O3含量约为15%、MgO含量为6%~9%、R2≯1.2的渣型较为适宜。     

CaF2-SiO2-Al2O3-CaO-MgO五元渣系的电导率

 为了系统研究五元含氟渣系各组元对熔渣电导率的影响,根据5因素2次正交旋转回归法设计渣系,使用RTW-10熔渣物性测定仪,采用交流4探针法,测定了1600℃下各渣系的电导率;研究了各组元对含氟渣系电导率的影响。结果表明：当CaF2的含量(质量分数,下同)在10%~75%时,随着Al2O3和SiO2含量的增加电导率逐渐减小,而随着CaF2、MgO和CaO含量的增加电导率逐渐增大;在w(Al2O3)=20%、w(MgO)=10%和w(CaF2)=50%时,当w(CaO)小于7%,随着w(SiO2)的递增电导率逐渐减小,而当w(CaO)大于7%时,随着w(SiO2)的递增电导率逐渐增大;在w(SiO2)=10%、w(MgO)=10%和w(CaF2)=50%时,当w(Al2O3)小于11%时,随着w(CaO)的递增电导率逐渐减小,当w(Al2O3)大于11%,随着w(CaO)的递增电导率逐渐增大。     

Viscosities Behavior of CaO-SiO2-MgO-Al2O3 Slag With Low Mass Ratio of CaO to SiO2 and Wide Range of Al2O3 Content

 The present paper is aimed at recycling of coal ash and blast furnace slag to produce mineral wool. Considering the mineralogical constitutions of coal ash and blast furnace slag, the primary quaternary slag compositions of CaO-SiO2-MgO-Al2O3 with basicity (mass ratio of CaO to SiO2) ranging from 05 to 09 and alumina ranging from 5% to 20% were investigated through a rotating cylinder method. The experimental results indicated that the viscosities decreased with increasing basicity above the liquidus temperature, and increased with increasing alumina content, and the maximum values were reached and as the alumina content was 20%, followed by the decrease with further increasing alumina content due to its amphoteric behavior. The amphoteric behavior of Al2O3 also performed in the relationship between viscosity and non-bridging oxygen per tetrahedrally-coordinated atom (NBO/T), and the viscosities decreased with increasing the NBO/T except the slag with a basicity 05 and Al2O3 20% which have a low NBO/T value and a low viscosity than others.-     

基于20CrMnTi精炼成分的渣钢间氧平衡热力学模拟

基于冶金Si-O平衡反应和冶金熔盐体系存在最小吉布斯自由能原理,运用Factsage热力学软件对20CrMnTi齿轮钢精炼钢液与CaO-Al2O3-SiO2渣系间的氧平衡进行了模拟计算.相图计算结果表明,渣/夹杂物存在2个熔点低于1400℃的区域,其中低SiO2高Al2O3区域的平衡氧含量远远低于高SiO2低Al2O3区域的平衡氧含量.控制炉渣/夹杂物中wCaO/wAl2O3≤2.0且wCaO/wSO=2≥4.7可以实现钢中平衡[O]的质量分数低于5×10-6.     

综合利用铬盐废渣生产高铬生铁、消除环境污染的研究

主要介绍利用生产铬盐的废渣，在感应炉内冶炼高铬生铁的研究。初步得出，利用含Cr2O3，7．94％，Fe2O3 31．20％，以及含有大量MgO，Al2O3，SiO2，CaO等杂质的炉渣作原料，经冶炼可以获得含Cr19．63％～22．55％，Si0．50％～6．53％．C5．01％～6．61％，S、P较低的高铬生铁，并设想该炉渣可以作为炉渣水泥的一种辅料。我们认为试验是成功的，其重要意义不仅在于经济价值，更重要的是消除了长期以来无法解决的铬盐废渣的污染问题。     

降低MgO含量对高炉渣黏度和熔化性温度的影响

以高炉生产中实际渣样为基础,检测不同炉渣成分对炉渣黏度和熔化性温度的影响,对降低炉渣中MgO含量的可行性进行研究。实验结果表明,当wAl2O3为15%,在炉况稳定,炉缸温度充沛的情况下,二元碱度较高(1.2左右),可将wMgO下降到4%~6%;二元碱度较低(1.1左右),可将wMgO下降到5%~6%,保证炉渣适宜的流动性,不影响高炉正常运行。同时结合CaO-SiO2-MgO-Al2O3相图和等黏度图分析,当炉渣中wMgO为5%,从1 500℃降为1 400℃时所对应的黏度值上升最快,这与实验数据相一致。     

高铁铝土矿直接还原回收粒铁和氧化铝

 采用煤基直接还原熔分技术和氧化铝溶出的方法,研究了直接还原工艺对粒铁尺寸和粒铁收得率的影响,以及钙铝比[(w(CaO)/w(Al2O3))] 对渣相组成和渣中氧化铝的溶出影响。结果表明,当[(w(CaO)/w(Al2O3))]为1.7、[w(C)/w(O)]为1.4、还原熔分温度为1 450 ℃,还原熔分时间为20 min时,还原熔分过程中的粒铁尺寸最大,粒铁收得率也最高,粒铁尺寸和收得率分别为11.5 mm和93%。当[(w(CaO)/w(Al2O3))]为1.0时,渣相组成主要以钙铝黄长石(Ca2Al(Al,Si)2O7)为主,当[(w(CaO)/w(Al2O3))]为1.5时,渣相组成主要以钙铝黄长石(Ca2Al(Al,Si)2O7)、硅酸二钙(Ca2SiO4)和七铝十二钙(Ca12Al14O33)为主,当[(w(CaO)/w(Al2O3))]为1.7～1.9时,渣相组成主要以七铝十二钙(Ca12Al14O33)和硅酸二钙(Ca2SiO4)为主。当[(w(CaO)/w(Al2O3))]为1.7时,溶出时间为2.0 h时,氧化铝的溶出率最高,溶出率为87.5%,溶出率较0.5 h时提高了9.4%。因此,当渣系组成以七铝十二钙(Ca12Al14O33)和硅酸二钙(Ca2SiO4)为主时,更有利于氧化铝的溶出。     

钢液深脱硫精炼工艺的研究

通过以高温钼丝炉上测定硫在钢液与BaO-CaO-MgO-Al2O3-SiO2渣系之间的平衡分配,结果表明：在常用脱硫精炼渣系CaO-MgO-Al2O3-SiO2中加入BaO能显著提高渣的硫容量。并进一步在感应炉上进行了钢液深脱硫精炼工艺的实验,得出：含BaO脱硫粉剂比传统的CaO-CaF2脱硫剂具有更强的脱硫能力。     

精炼渣对高锰钢中非金属夹杂物的影响

 为了研究精炼渣对高锰钢中非金属夹杂物的影响,采用渣/钢平衡的试验方法研究了MgO SiO2 Al2O3 CaO系精炼渣对Fe xMn高锰钢(x=10%, 20%)中非金属夹杂物的影响。结果表明,无顶渣情况下,高锰钢中夹杂物主要为MnO类和MnO Al2O3类2类。加入精炼渣后,夹杂物类型发生了变化,主要有 MnO类、MnO SiO2类和 MnO Al2O3 MgO类3类,其中MnO SiO2类数量最多。采用ASPEX扫描电镜对夹杂物的平均成分进行分析,无顶渣时高锰钢中夹杂物的成分主要是MnO,质量分数在95%以上,并含有质量分数为4%左右的Al2O3。加入精炼渣后,夹杂物中MnO质量分数降低,SiO2质量分数显著增加,MgO质量分数增加。热力学计算结果表明,加入精炼渣后,渣/钢间反应4［Al］+3(SiO2)=2(Al2O3)+3［Si］和2［Mn］+(SiO2)=2(MnO)+［Si］的吉布斯自由能均小于零,这说明在本试验条件下,钢液中的［Al］和［Mn］会还原渣中SiO2,生成的［Si］进入钢液,进而与钢液中的［O］结合,导致夹杂物中SiO2增加。     

赤泥预还原球团的熔分

为了实现赤泥资源高附加值化综合利用,通过高温模拟试验对赤泥含碳球团还原焙烧-熔分过程进行研究。将赤泥含碳球团在1 200℃下进行还原焙烧,并结合相图分析,向粉碎后的焙烧球团中添加一定比例的CaO、Al_2O_3进行调质和熔分。结果表明,赤泥含碳球团在1 200℃下还原12min后金属化率可达91.3%,还原效果良好;在1 450℃下进行还原熔分,可实现渣铁的有效分离,金属铁收得率可达到90%以上,所得铁水质量符合炼钢要求;熔分渣中w(TFe)可降至0.5%以下,渣中主要物相为12CaO·7Al_2O_3、CaTiO_3和2CaO·Al_2O_3·SiO_2,通过熔点性能测试试验,熔化性能符合钢液脱硫条件。     

高镁铝高炉渣的冶金性能

在实验室条件下,研究高炉渣中MgO及Al2O3质量分数对高炉渣冶金性能的影响规律。试验结果表明,当高炉渣碱度为1.1、MgO质量分数为12%不变时,随着Al2O3质量分数的增加,高炉渣熔化性温度逐渐增加,且当Al2O3质量分数超过17.5%时,高炉渣初晶相由黄长石区域转变成尖晶石区域,而且在1500℃时,高炉渣黏度逐渐增加而渣铁硫分配比降低;当高炉渣碱度为1.1、Al2O3质量分数为20%不变时,随着MgO质量分数的增加,熔化性温度先降低后增加,当MgO质量分数超过11.8%时,高炉渣初晶相由黄长石区域转变成尖晶石区域,而且在1500℃时,高炉渣黏度逐渐降低而渣铁硫分配比增加。     

Separation and Recovery of Phosphorus from P-bear-ing Steelmaking Slag

In order to recycle the phosphorus from P-bearing steelmaking slag, the influences of magnetic field inten- sities, slag particle sizes and slag compositions were investigated by magnetic separation experiments. SiO2, A1203 and TiO2 melting modification of converter slag was made respectively and phosphorus-rich phase was extracted by magnetic separation. The results show that MgO, MnO, Na2 0 and CaF2 have little effect on the phosphorus recovery, whereas the addition of SiO2, Al2 03, and TiO2 has great effect on phosphorus enrichment in slag and magnetic separation. With adding the reagent of SiO2 Al2 03 and TiO2, recycled non-magnetic substances are increased obviously and P2 05 content in nowmagnetic substances and phosphorus recovery rate are also increased. The phosphorus recovery rates of modified slag No. 8 （SiO2 modification）, slag No. 10 （AI2 03 modification） and slag No. 11 （TiO2 modification） are 84.75 %, 82.16 % and 74.46 %, respectively. Then, most of phosphorus was recycled.