CaF_2渣系失重与成分变化的试验研究

针对ANF-6渣应用过程演化而成的CaF2-CaO-Al2O3-SiO2-MgO渣系,通过测定炉渣的失重量,建立二次回归正交设计模型,借此研究了熔渣的失重率与CaF2、CaO、Al2O3、SiO2和MgO含量的关系。结果表明:w(CaF2)由50%增加到65%,失重率大约升高6%,而且在相同的试验条件下,SiO2、Al2O3和MgO均可提高渣系的失重率,但随之CaO含量的增加,熔渣的失重率降低。此外,CaF2-Al2O3-CaO-SiO2-MgO渣系在熔点附近由于渣系中氧化物与氟化物发生反应,造成炉渣急剧失重,导致氟化钙渣系成分不断发生变化。     

高温下CaO—SiO2—FeO—MgO饱和—X渣系的泡沫性能

测量CaO-SiO2-FeO-Al2O3和CaO-SiO2-FeO-Al2O3MgO饱和－X（X＝Al2O3,MnO,P2O5和CaF2）渣系的泡沫性能是为了了解其泡沫特性,CaO-SiO2-FeO-10Al2O3渣（C／S＝0．93和1．2）渣系的泡沫化率随着FeO含量增加而减少,直到达20％为止。当FeO含量在20－40％时泡沫化率几乎恒定。熔渣粘度被认为是影响泡沫性能的主要因素,把Al2O3加入到硅酸盐熔渣中,因溶渣粘度增加,会造成泡沫化率增加;这可以用硅酸铝熔渣中Al2O3结构作用加以解释。在饱和MgO和Al2O3值渣系中,FeO相当于酸性氧化物,因为熔渣比饱和MgO和无Al2O3渣碱性更强。而这里FeO因为Al2O3提高了MgO在渣中溶解度而充当碱性氧化物。在饱和中加入MgO会减少泡沫化率,只是因为减少了熔渣粘度。但是,在熔渣中加入CaF2和P2O5会造成熔渣泡沫性能复杂;这可能是因为Marangoni效应。可以从如下的因次分析获得泡沫化率和熔渣的物理特性间的关系。∑＝214μ／√ρσ（关于CaO基渣系）∑＝999μ/√ρσ（关于饱和渣系MgO）泡沫高度可以认为是熔融铁脱碳率的函数,在电炉工艺中熔渣的泡沫作用可以作为脱碳率的函数加以讨论。     

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。     

CaF2对铝酸钙预熔精炼渣系预熔特性和脱硫的影响

在实验室条件下，配制了以CaO Al2O3系为基添加少量氧化镁、二氧化硅构成的四元渣系。研究该渣系中添加不同比例氟化钙预熔后所得渣系的性质。结果表明，添加氟化钙后得到的预熔渣脱硫效果较同组不加氟化钙的差，故采用不添加氟化钙预熔后得到以12CaO·7Al2O3为主的铝酸钙预熔渣系。该渣系具有熔点低、光学碱度高、脱硫能力较强的特点，脱硫率达到80%。     

高CaF2渣系温度及成分变化对电导率的影响

对由ANF-6演化而成的CaF2-CaO-Al2O3-SiO2-MgO渣系的电导率进行了测试研究,得到渣中各主要成分和温度对熔渣电导率的影响规律及影响程度,并经回归分析,得到了回归方程.研究结果表明,随着渣中Al2O3、SiO2含量的增大,渣的电导率不断降低.随着CaF2、CaO和MgO含量的增大,渣的电导率显著升高,...     

CaF2-SiO2-Al2O3-CaO-MgO五元渣系黏度的试验研究

为了研究含氟渣系成分变化对黏度的影响,根据五因素二次正交旋转回归法设计渣系配方,使用RTW-10熔渣物性测定仪,采用旋转柱体法,在1 600～1 300℃降温过程中对CaF2-SiO2-Al2O3-CaO-MgO渣系的黏度进行连续测定;建立了1 600℃下五元含氟渣系黏度的回归模型,研究了各组元对熔渣黏度的影响.结果表明:当CaF2的含量(质量分数,下同)在10％～70％时,随CaF2含量增加,黏度减小,随SiO2、Al2O3和MgO含量增加,黏度增大,CaO易受其他组元的作用而对黏度产生不同影响;在w(SiO2)=10％、w(MgO) =10％和w(CaF2)=50％时,随w(CaO)增加,黏度先增大后减小,w(CaO)=10％时黏度最大.在w(Al2 O3) =20％、w(MgO)=10％和w(CaF2)=50％时,随着w(CaO)增加,当w(SiO2)＜20％时,黏度先增大后减小;当w(SiO2)＞20％时,黏度持续减小.     

CaO-Al2O3 渣系对 20CrMoH 齿轮钢中总氧和硫的影响

研究分析了CaO-Al2O3精炼渣系对140 t LD Al直接脱氧齿轮钢T[O]和[S]的影响.结果表明,控制钢包渣中CaO/Al2O3为2.5,可使T[O]降低到0.001 3%;当渣中CaF2为5%,CaO/Al2O3为2～3时,能够增强炉渣吸收氧化物夹杂的能力;当(SiO2)增至6%～9%时,其含量变化对炉渣脱硫性能影响不大.当(siO2)为5%～10%时,较佳的精炼渣成分为(%):60～65 CaO、20～30 Al2O3、5～10 MgO、5 CaF2.     

CaO-SiO2-Na2O-CaF2-Al2O3-MgO渣系的结晶温度

通过差热分析仪测定了CaO-SiO2—Na2O-CaF2—Al2O3—MgO系连铸结晶器保护渣的结晶温度。在本实验渣系条件下，连铸保护渣的结晶温度随着渣中CaO／SiO2值、Na2CO3含量、CaF2含量和MgO含量的增加而升高，随着渣中Al2O3含量的增加而降低。化学成分通过改变粘度，来影响晶核形成速度和晶体成长速度，从而决定了连铸保护渣的结晶性能。结晶温度随着保护渣粘度的降低而升高。     

CaO-SiO_2-Na_2O-CaF_2-Al_2O_3-MgO保护渣系的Al_2O_3吸收速率和粘度

采用CaO -SiO2 -Na2 O -CaF2 -Al2 O3-MgO渣系 ,通过测定熔渣的粘度和Al2 O3吸收速率 ,研究连铸保护渣的Al2 O3吸收速率与粘度及化学成分之间的关系。在一定条件下 ,当CaO SiO2 为1 .2左右时 ,粘度达到最小值 ,Al2 O3吸收速率达到最大值 ,分别为 0 .1 0Pa·s、8.4 0 3× 1 0 - 4 kg·m- 2 ·s- 1 。随着渣中Na2 CO3含量、CaF2 含量和MgO含量的增加 ,粘度减小 ,Al2 O3吸收速率增大。随着渣中Al2 O3含量的增加 ,粘度增大 ,Al2 O3吸收速率减小。粘度为Al2 O3吸收速率的主要控制因素。随着熔渣粘度的增加 ,连铸保护渣的Al2 O3吸收速率逐渐减小。     

CaO—SiO2—Na2O—CaF2—Al2O3—MgO保护渣系的Al2O3吸收速率和粘度

采用CaO-SiO2-Na2O-CaF2-Al2O3-MgO渣系,通过测定熔渣的粘度和Al2O3吸收速率,研究连铸保护渣的Al2O3吸收速率与粘度及化学成分之间的关系。在一定条件下,当CaO/SiO2为1.2左右时,粘度达到最小值,Al2O3吸收速率达到最大值,分别为0.10?Pa*s、8.403×10-4?kg*m-2*s-1。随着渣中Na2CO3含量、CaF2含量和MgO含量的增加,粘度减小,Al2O3吸收速率增大。随着渣中Al2O3含量的增加,粘度增大,Al2O3吸收速率减小。粘度为Al2O3吸收速率的主要控制因素。随着熔渣粘度的增加,连铸保护渣的Al2O3吸收速率逐渐减小。     

CaF2基渣的结晶温度及其预测模型

利用(STA)449cJup5ter同步热分析仪,根据ANF-6渣应用过程演化而成的CaF2-CaO-Al2O3-SiO2-MgO 渣系的成分变化设定的成分范围,建立二次回归正交设计模型,研究CaF2基渣系结晶温度与CaO、SiO2、MgO、Al2O3和CaF2含量之间的关系,进而通过建立非线性规划模型,对电渣的结晶性...     

Mechanism of Slag Composition Change During Electroslag Remelting Process

 The mass loss rate of CaF2-CaO-Al2O3-SiO2-MgO slag system originated from ANF-6 was studied with CaF2, CaO, Al2O3, SiO2 or MgO content as variables. The method of quadratic regression orthogonal design was used for the design and analysis of the experiment. The experimental results indicated that mass loss rate of slag can be increased by 6% with CaF2 changing from 50% to 65%. Mass loss increases with SiO2, Al2O3 and MgO adding and decreases with CaO content increasing. Because of the reaction between oxide and fluoride in the slag pool, apparent mass loss of CaF2-Al2O3-CaO-SiO2-MgO slag system appears at melting point. This will cause obvious composition change of electroslag. In addition, the segregation occurs in the slag skin forming process. This is another reason causing the composition change of electroslag.     

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。     

LF埋弧泡沫渣实验研究

测定了碱度从２．６到３．４的精炼渣系的炉渣发泡性能,得到了具有较好发泡性能的精炼渣系,并通过离差分析方法,得出了炉渣组成对炉渣泡沫化程度的影响顺序为：ＣａＦ２→ＭｇＯ→Ａｌ２Ｏ３→Ｂ（ＣａＯ／ＳｉＯ２）。     

CaO-Al2O3基精炼渣对钢液脱氧的影响

在MoSi2炉上用二次正交回归实验方法进行了CaO-Al2O3基精炼渣对钢液脱氧影响的实验研究，发现精炼渣与钢中溶解氧的平衡时间为20～30min、平衡溶解氧含量为0.008%～0.0012%，并得到了精炼渣在不同成分下的钢液全氧含量，另外，通过二次正交回归处理，得到了钢液全氧含量与精炼渣的光学碱度，渣中Al2O3含量和CaF2含量之间的关系式；并发现如下规律：随着精炼渣光学碱度的提高，钢液全氧含量几乎呈直线减小；在用铝脱氧的条件下，钢液全氧含量基本上随精炼渣中Al2O3含量的增加而增大，随着精炼渣中CaF2含量的增加，钢液全氧含量呈先增大，后减小的趋势。本实验条件下最佳的渣系组成为CaO57.29%，Al2O39%，MgO10%，SiO28.71%，CaF215%。     

LF精炼渣发泡性能的预测模型

对CaO-Al2-SiO2-MgO-CaF2系钢包炉精炼渣泡沫化的影响因素进行了因次分析，根据理论分析的结果和实验数据得到了无氟化钙和低氟化钙炉渣泡沫化指数与炉渣成分之间的关系式。     

电渣重熔用五元高氟渣高温挥发机制

 为探究高温过程电渣组元挥发机理,以电渣重熔用高氟渣CaF2 CaO SiO2 Al2O3 MgO五元渣系为基础研究炉渣高温挥发机制,通过FactSage理论计算、热重及高温质谱检测,结合1 000～1 500 ℃高温焙烧试验以及XRF检测与SEM物相观察,对炉渣加热过程成分及物相变化进行了研究。结果表明,温度为550～800 ℃时,CaF2与SiO2反应生成SiF4气体;温度为800～1 200 ℃时,CaF2与MgO反应生成MgF2气体,同时与少量Al2O3反应生成AlF3气体;温度为1 200～1 500 ℃时,挥发分主要为CaF2及少量AlF3。在高温区(1 000～1 400 ℃),晶体主要为二铝酸钙和和少量枪晶石;当温度达到1 500 ℃,晶体主要为枪晶石结构,为探究高温过程电渣组元挥发机理以及电渣制备工艺的优化提供参考。