京唐高炉渣性能评价及低镁渣性能分析

结合京唐高炉的生产实际,通过对京唐现场炉渣的取样和实验室分析,对京唐高炉渣的冶金性能进行评价,其炉渣的热稳定性及流动性均符合高炉冶炼要求。通过黏度试验研究,考察Al2O3以及二元碱度对低镁条件下炉渣黏度和熔化性温度的影响。试验结果表明,炉渣黏度随渣中Al2O3质量分数的增加而升高,随二元碱度的增加呈先降低后增加的趋势;炉渣的熔化性温度随渣中Al2O3质量分数和二元碱度的增加而升高;为保证低镁炉渣具有良好的流动性,当炉渣中MgO的质量分数保持为4.0%时,二元碱度可控制为1.19左右,Al2O3的质量分数控制为16%以下。     

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。     

中性气氛下高铝中钛型高炉渣黏度的试验研究

采用RTW熔体物性测定仪研究了中性气氛条件下高铝中钛型高炉渣的黏度和熔化性温度,得到了碱度和化学成分等因素对其黏度和熔化性温度的影响规律。结果表明:在中性气氛条件下,当炉渣碱度从0.92提高到1.12时,炉渣的黏度降低、熔化性温度升高;随着渣中MgO含量的升高,炉渣的黏度先降低再升高;增加渣中Al2O3含量,炉渣的黏度显著提高。当Al2O3的质量分数大于14.75%后对炉渣黏度的影响不明显;当TiO2的质量分数在10.57%～14.57%范围内增加时,高铝中钛渣的黏度随之降低,即在理想条件下,TiO2含量和温度的增加对炉渣黏度影响均不大。但当高炉冶炼钒钛磁铁矿时,炉渣中的Ti(C,N)等高熔点物质随原料中TiO2含量的增加和炉温的上升而增加,将对炉渣黏度产生很大的影响,故冶炼时应控制高炉内TiO2的还原以少生成高熔点钛化合物,并且严格控制铁水温度以使高炉接受矿石钛含量。     

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。     

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。     

MgO对低铝渣流动性的影响机理及热力学分析

为了进一步明确MgO对低铝高炉渣流动性和熔化性的影响机理,以酒钢高炉渣成分为基础,通过黏度试验并结合FactSage热力学软件分别研究了不同MgO质量分数的炉渣黏度、熔化温度、液相区变化以及炉渣冷却过程的物相变化。结果表明,炉渣黏度和熔化性温度随MgO质量分数的增加而降低,MgO质量分数控制在8%左右,可满足酒钢炉渣流动性的要求;随着MgO质量分数的增加,熔化区间增大,炉渣液相区远离CaO区域,向SiO_2和Al_2O_3区域扩大;冷却过程中,MgO质量分数的增加,有利于黄长石的形成,从而抑制硅灰石和假硅灰的形成。1 350℃时炉渣流动性受炉渣结构聚合度和渣中固相质量分数的双重影响,1 400℃以上炉渣流动性主要与其结构有关。低铝渣熔化性温度主要由炉渣结构聚合度和渣中镁黄长石质量分数共同决定。     

高钛型高炉渣熔化性温度影响因素

针对增加钒钛磁铁矿使用比例渣中TiO2质量分数提高后,对二元碱度以及MgO、TiO2和Al2O3质量分数等对高钛型高炉渣熔化性温度的影响进行了分析。结果表明,在二元碱度为0.9~1.3、MgO质量分数为7.00%~13.00%、TiO2质量分数为21.00%~25.00%、Al2O3质量分数为13.00%~16.00%、其他组? 槐涞奶跫拢孀哦疃取gO质量分数升高,熔化性温度升高;随着TiO2质量分数升高,熔化性温度先升高后降低;随着Al2O3质量分数升高,炉渣熔化性温度降低。二元碱度可以在较大范围内变化,对炉渣熔化性温度的调控作用最明显;MgO、TiO2和Al2O3的质量分数只能在较小的范围内变化,对炉渣熔化性影响不显著。在渣中TiO2质量分数为21.00%~25.00%的条件下,炉渣二元碱度不宜超过1.15,三元碱度不宜超过1.60,否则炉渣熔化性温度将显著升高。     

高炉高铝低钛渣的熔化性

在Al2O3的质量分数为15.14%~18.14%,TiO2的质量分数为2%~5%的范围内研究了普通高炉渣的熔化特性。应用正交试验方法,以水钢现场高炉渣为主要原料,适当配加分析纯的Ca(OH)2、MgO、SiO2、Al2O3和TiO2化学试剂调整炉渣的组成成分,采用炉渣熔化特性测试仪半球点法测定炉渣的熔化温度。试验结果表明:渣中碱度和Al2O3含量增加,炉渣熔化性温度升高;TiO2含量增加,炉渣的熔化性温度明显下降;适当提高渣中TiO2和MgO含量可避免因Al2O3含量升高而引起的熔化性温度上升;炉渣的熔化性温度在1 320~1 400℃之间,熔化性良好。     

基于正交法的高炉渣排碱试验研究

为了改善高炉渣的排碱能力,通过正交法设计试验研究了不同炉渣碱度、MgO含量、Al2O3含量和温度对炉渣排碱能力的影响,并使用Factsage软件对试验用渣的黏度进行了计算。结果表明：碱度是影响炉渣排碱能力最重要的因素,温度次之,MgO、Al2O3含量变化对试验结果的影响较小;温度、碱度、MgO含量的升高都不利于排碱;具有较强排碱能力并可满足高炉冶炼要求的炉渣条件是：碱度R为0．90,MgO质量分数为8．00％,Al2O3质量分数为15．。0％～17．00％,炉渣温度为1500℃。     

高铝炉渣熔化性温度的研究

由于矿石资源的变化,武钢高炉炉渣中Al2O3含量从原来的14%左右上升到16%左右,渣型结构发生了很大的变化。通过对高炉高Al2O3炉渣熔化性温度的试验研究,分析了炉渣中MgO含量、Al2O3含量及二元碱度RO对炉渣熔化性温度的影响以及配加CaF2后熔化性温度的变化。结果表明:Al2O3含量每增加1%时,炉渣熔化性温度平均提高4.4℃;MgO含量对熔化性温度的影响不大;二元碱度RO每增加0.05时,炉渣熔化性温度平均提高8℃;在炉渣中配加了CaF2后,Al2O3含量的变化对炉渣的熔化性温度影响较小。     

首钢A高炉炉渣降低MgO的热力学分析

为了研究首钢A高炉炉渣降低MgO的可行性,利用FactSage热力学软件,从理论上解析首钢A高炉炉渣中MgO对固相析出温度和黏度的影响。研究发现,A高炉炉渣固相析出温度在1 400 ℃左右,炉渣在高炉炉缸中全为液相并具有较好的流动性。1 500 ℃下,现有炉渣组分在相图中液相区,若MgO含量降低,炉渣仍处在液相区。MgO质量分数在2.87%～7.37%区间变化时,随MgO含量升高,固相析出温度增加;MgO质量分数升高1%,炉渣固相析出温度升高约3.73 ℃。随MgO含量升高,炉渣黏度降低。1 500 ℃下,MgO质量分数升高1%时,炉渣黏度降低0.014 Pa·s。分析认为,炉缸热状态较好(铁水温度在1 480 ℃以上)时,适当降低MgO质量分数至6%,炉渣黏度不会受较大影响;炉缸热状态较差(铁水温度在1 480 ℃以下)时,不建议降低MgO含量。     

富Al2O3高炉炉渣粘度实验研究

高炉炉渣中Al2O3含量过高会造成炉渣粘度增高,流动性变差,使高炉技术经济指标降低.本研究通过调整炉渣中二元碱度与MgO含量以及添加少量CaF2等措施,从而达到在高Al2O3含量条件下也能保证高炉生产合适的炉渣粘度.     

高炉渣微观结构对其冶金性能的影响

高炉渣属于多元硅酸盐体系,在高温状态下处于熔融状态,在一定状态下物质的微观结构决定了其宏观性质。综述了高炉渣微观结构的研究现状,并分析了其对炉渣流动性和脱硫能力的影响。高炉渣化学组分主要分为网络形成子与修饰子,网络结构主要由硅氧四面体构成。CaO和MgO为网络修饰子,增加其含量,可使炉渣中自由氧离子浓度提高,降低炉渣中复杂阴离子的聚合度,破坏硅酸盐网络结构,从而炉渣黏度降低;但是碱度或MgO含量过高,也会导致炉渣中高熔点矿物增加,炉渣黏度增大。Al_2O_3、TiO_2根据其含量不同在炉渣中起的作用不同。在一定的含量范围内,Al_2O_3和TiO_2为网络修饰子,起到降低炉渣黏度的作用;随着Al_2O_3和TiO_2含量的增加,两者均会成为网络形成子,使炉渣的黏度增大,流动性变差。随着炉渣碱度或MgO含量的增加,炉渣中复杂离子团受到破坏,炉渣脱硫反应得到提高;但其含量过高时,高熔点物质增多,炉渣流动性变差,脱硫能力降低。通过深入研究高炉渣微观结构,可以更好地理解炉渣化学成分和冶金性能之间的关系,为确定合理的造渣制度提供理论依据。     

Optimization of BF Slag for High Cr2O3 Vanadium-titanium Magnetite简

In order to clarify the slag system of high Cr2O3 vanadium-titanium magnetite smelting in BF （blast furnace）, the melting properties of slag samples prepared by analytically pure reagents were measured. By means of orthogonal test synthetic weighted score method, the optimal slag for high Cr2O3 vanadium-titanium magnetite was obtained, which contained 10% MgO, 8% TiO2 and 15% Al2O3, with the binary basicity being 1.15. In addition, the effects of basicity, MgO, TiO2 and A12 03 on slag melting properties were investigated by single factor test, and the results showed that, with increasing the basicity or TiO2 content, melting temperature （Tin） increased, whereas initial vis- cosity （r/0） and high temperature viscosity （r/h） decreased. With increasing the MgO content, Tm decreased firstly and then increased. With increasing the Al2 O3 content, Tm increased, and η0 and r/h decreased firstly and then increased.     

Phosphorus Capacity of CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FexO Slag

The CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FexO slag occurs in the production process of Corex ironmaking technology.Most of its metallurgical properties,especially the phosphorus property,are different from the slag produced from blast furnace or converter.In order to explore the dephosphorization ability of CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FexO slag,its phosphorus capacity was measured at 1 673 Kby gas-slag-metal equilibrium technique.An iron crucible was used as the reaction vessel,Ag alloy with 0.2% P was used as the metal phase which equilibrated with CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FexO slag,and a constant flow of CO-CO2-N2 gas was used to provide oxygen partial pressure in the experiment.The effects of MgO,FexO and basicity on slag phosphorus capacity were investigated by single factor test.The results show that the phosphorus capacity rises firstly and then decreases with increasing MgO content under the condition of basicity 1.3,FexO content of 2% and Al2O3 content of 12%.The phosphorus value reaches maximum as the MgO content is 8%.When the basicity of slag is 1.1,MgO content is 10%,and Al2O3 is 12%,the phosphorus capacity increases with the increase of FexO content.The phosphorus capacity rises linearly when the basicity is increased from 1.1to 1.5.     

高炉渣液相生成行为与结晶过程的热力学研究

根据实际高炉炉渣的化学组成,利用FactSage热力学软件结合实验研究对不同组分条件下高炉渣的冶金行为进行探究从而得出二元碱度R2、w(MgO)/w(Al2O3)和Al2O3含量对高炉渣熔化温度以及液相生成行为与结晶过程的影响.结果表明:熔渣的开始结晶温度处于液相生成区间即熔化区间内,当R2在0.9～1.2、w(MgO...