P2O5对转炉钢渣矿物结构的影响

依据实际转炉钢渣理化特性,以CaO-MgO-SiO2-Fe2O3四元渣系作为基础渣系,向该渣系中加入渣量1%～7%（质量分数）的P元素,使用SEM和EDS对合成渣系矿物结构进行表征与分析。结果表明：合成渣系主要由硅酸二钙、铁酸二钙及方镁石组成,其中磷元素主要以磷酸三钙的形式固溶于硅酸二钙中,在其他相中并未发现磷元素的存在;随着磷含量的增加,磷元素在硅酸二钙矿物中的含量随之增加,并可能出现独立的磷灰石相,这可为转炉钢渣在磷肥工业的应用研究提供参考。同时,由于磷加入量增多,CaO优先与[PO4]4-反应,早先存在的方镁石逐渐消失而溶入基质相。基质相2CaO·Fe2O3向CaO·MgO·Fe2O3发生转变,最后形成2MgO·Fe2O3,表明高磷含量有利于改善转炉钢渣的安定性能。     

大型铸件用保护渣的分析研究

对进口保护渣即“Mould flux”的化学组成、矿物组成、配料构成进行了测试研究并与结晶器保护渣进行了分析对比,并利用XRD SEM、EDS进行分析,研究结果认为,“Mould flux”实质为含有强熔剂的低熔点无机材料粉末;并且“Mould flux”与结晶器保护渣都处于低熔点、低粘度的且在含有Na2O、CaF2的SiO2-CaO-Al2O3五元系之中,它们的化学物理性能、矿物组成、高温粘度系数基本相同,提出了进一步研究二者的相互代用性的可能性．     

渣系对Ar气保护电渣重熔Ni-Cr-Co基高温合金质量的影响

在500 kg保护气氛电渣炉中重熔Ni-Cr-Co合金,分别采用低CaF2高Al2O3高CaO的五元渣系(渣系A)和高CaF2低Al2O3低CaO的五元渣系(渣系B)进行电渣重熔试验.结果表明,采用两种渣系重熔Al、Ti烧损率均小于7.0%,铸锭头尾Al、Ti偏差均≤0.05%;两种渣系冶炼的合金[O]、[N]、[S]纯净度都较高,但采用渣系A电渣锭底部w[H]增加约2×10-6,采用渣系B冶炼的电渣锭底部基本不增氢;采用渣系B重熔的合金锭元素显微偏析程度较小.采用渣系A重熔的合金枝晶间有明显的Laves-δ及一次碳化物析出相,而采用渣系B重熔的合金只有一次碳化物析出相.     

精炼渣对曲轴钢电渣过程夹杂物的影响

研究了二元渣系ANF-6(70%CaF2-30%Al2O3)、三元渣系ANF-8(60%CaF2-20%Al2O3-20%CaO)以及四元渣系(60%CaF2-20%Al2O3-10%CaO-10%MgO)和五元渣系(40%CaF2-20%Al2O3-10%CaO-10%MgO-20%SiO2)对42CrMoA曲轴钢电渣过程夹杂物变化的影响,分析了钢中非金属夹杂物的形成热力学条件.结果表明:实验用二元、三元、四元和五元渣系脱氧率分别为64%、50%、76%和28%.通过控制精炼渣的成分来控制夹杂物的数量、形态以及组成是可行的.理论分析与实验表明,电渣重熔过程只满足了Al2O3夹杂生成的热力学条件,其他夹杂是在凝固过程中形成的.     

转炉钢渣自粉化的可行性研究

比照国内钢铁企业转炉钢渣的化学成分,选择CaO(50%)-Mg O(10%)-SiO_2(10%)-Fe_2O_3(30%)(质量分数)四元简单合成渣系作为实验转炉渣系,采用X射线衍射仪、扫描电镜以及能谱仪分析样品物相、形貌和物相成分,通过煅烧熔融实验研究碱度和P_2O_5含量对转炉钢渣粉化的影响。结果表明:控制二元碱度R≈2.5时,钢渣粒径150μm下钢渣自粉化效果最好,粉化率能达到94.33%;钢渣中P_2O_5质量分数小于0.125%时,才能实现转炉钢渣自粉化。     

转炉尾渣浮选分离研究

对转炉渣磁选后的尾渣磨矿后进行浮选实验,研究捕收剂加入量、抑制剂加入量、浮选时间、矿物颗粒解离度和矿浆pH值对钢渣硅酸盐矿物浮选的影响,通过化学组成与微观结构分析浮选效果。结果表明:在碱性(矿浆pH值在10左右)条件下用MD系列捕收剂对尾渣进行泡沫浮选(捕收剂用量0.7%、抑制剂淀粉用量2%),可以有效浮选出转炉尾渣中的硅酸盐矿物,初步实现钢渣的"分步分离",最终使钢渣全组份利用。     

利用镁渣配制胶凝材料的机理分析

笔者概述了镁渣的特性、化学成分及矿物组成,分析了镁渣作为胶凝材料的可行性．根据碱矿渣理论利用激发剂激发镁渣的潜在活性,进一步论述了碱激发镁渣的机理,并提出了利用镁渣配制胶凝材料的可行性方法．     

以电炉还原渣重构转炉钢渣的组成与性能

掺加电炉还原渣重构转炉钢渣的组成和结构制备了高胶凝活性的钢渣。采用化学全分析、XRD、SEM等手段分析了钢渣重构前后的组成、水化产物形貌,并进行了力学性能试验。结果表明:重构钢渣矿物组成以活性硅酸二钙、硅酸三钙和七铝酸十二钙等胶凝矿物为主。当电炉还原渣掺量分别为10%和20%、煅烧温度分别为1 350℃和1 250℃时,重构钢渣水泥的活性指数分别为102.9%和104.0%。掺重构钢渣水泥28 d龄期水化产物与普通硅酸盐水泥的相似,但浆体结构更为致密。     

湖北某中低品位硅质磷矿工艺矿物学研究

对中国湖北某硅质中低品位磷矿的工艺矿相进行了研究,主要分析了其化学组成、矿物组成、胶磷矿的嵌布粒度和嵌布特征,结果显示：原矿中的主要成分为P2O5、CaO、SiO2等;矿物组成主要为胶磷矿和石英质矿物;胶磷矿嵌布粒度为：-0.313 6＋0.039 2 mm粒级占90.60%,属于细粒嵌布;胶磷矿同脉石矿物的嵌镶关系主要是包裹嵌镶和毗连嵌镶.根据工艺矿相分析结果制定出了相关的选矿工艺路线,并对该工艺路线进行矿相跟踪考察,结果显示制定出的浮选工艺符合中低品位磷矿选矿要求.     

煤粉炉联产Q相水泥熟料试验研究

以低硫兖州煤和高硫长广煤为试验煤种,在两段多相反应实验台上开展联产Q相水泥熟料试验,并对试验获得的熟料样品进行XRD、SEM和EDS图谱分析.联产试验结果表明,2种试验煤种均可联产Q相水泥熟料,煤粉炉联产Q相水泥熟料方案适应硫分质量分数不同的煤种;与联产贝利特水泥熟料不同,兖州煤联产Q相水泥熟料矿物主要由2CaO·SiO₂、Q相、2CaO·Al₂O₃、12CaO·7Al₂O₃和4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃组成,熟料矿物组成结构合理,熟料中早强、高强Q相矿物的质量分数为32.1%,弥补了贝利特水泥熟料中早强、高强矿物的缺失;与联产硫铝酸盐水泥熟料相比,长广煤联产Q相水泥熟料矿物主要由2CaO·SiO₂、Q相、3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄和4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃组成,熟料中非活性矿物2CaO·Al₂O₃·SiO₂消失,代之以水化性能良好的Q相矿物,熟料矿物组成结构得到调整和优化     

Physical Property Influence on Foaming Index of Refining Slag

The foaming indexes of a group of refining slag were measured. The refining slag with better foaming ability was chosen,its composition (mass frachon in %) is CaO, 53.25, SiO2, 17.75, MgO, 9; Al2O3, 15 and CaF2, 5. The relationship between slag foaming index and physical properties of the slag was obtained by dimensional analysis, and the expression indicates that viscosity of slag is the most important factor which influences foamng index. The influence sequence of slap composition on foaming index was also obtained as follows: CaF2→MgO→Al2O3→ B (CaO/SiO2).     

含BaO,Na2O渣系渣钢间硫平衡研究

在钼丝炉上进行了含BaO,Na2O精炼渣系渣钢间流平衡实验。研究 结果表明,在传统精炼渣系中加入BaO,能够提高渣系的硫容量,Na2O对渣系的硫容量也有很大的影响,但稳定性不好。     

电熔再结合镁铬砖的精炼渣浸实验

用试样旋转法在1600℃下实验研究了CaO－SiO2－Al2O3－MgO－CaF2（3％）型精炼渣组成对电熔再结合镁铬砖的侵蚀影响．结合渣浸试样的电镜分析，结果表明，随渣碱度（CaO／SiO2）的增大，试样的侵蚀增加；碱度大于1．8时，试样在冷却过程中粉化．由于尖晶石保护层的生成，渣中Al2O3含量的增加能沽少侵蚀．随渣中MgO含量的增加，试样的侵蚀减少，在此基础上，讨论了对提高镁铬砖炉衬有利的炉外精炼造渣制度．     

利用冶金高炉渣制备微晶玻璃的研究

利用X荧光、X-ray和DTA等技术分析高炉渣原料的成分、晶相组成和热学性能,并以冶金高炉渣为主要原料添加少量长石,通过较简单的烧结法制备出CaO-Al2O3-SiO2-MgO 4元系为基础的微晶玻璃,测试分析炉渣微晶玻璃的性能.结果表明,炉渣微晶玻璃晶相主要为钙黄长石,样品的吸水率为0.1%,维氏硬度为5~6 GPa,三点弯曲强度为60~70 MPa,其性能明显优于黏土砖.     

Dissolution of Al2TiO5 inclusions in CaO-SiO2-Al2O3 slags at 1823 K

Al-Ti-O inclusions always clog submerged nozzles in Ti-bearing Al-killed steel.A typical synthesized Al2TiO5 inclusion was immersed in a CaO-SiO2-Al2O3 molten slag for different durations at 1823 K.The Al2TiO5 dissolution paths and mechanism were revealed by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS).Decreased amounts of Ti and Al and increased amounts of Si and Ca at the dissolution boundary prove that inclusion dissolution and slag penetration simultaneously occur.SiO2 diffuses or penetrates the inclusion more quickly than CaO,as indicated by the w(CaO)/w(SiO2) value in the reaction region.A liquid product (containing 0.7-1.2w(CaO)/w(SiO2),15wt％-20wt％ Al2O3,and 5wt％ -15wt％ TiO2) forms on the inclusion surface when Al2TiO5 is dissolved in the slag.Al2TiO5 initially dissolves faster than the diffusion rate of the liquid product toward the bulk slag.With increasing reaction time,the boundary reaches its largest distance,the Al2TiO5 dissolution rate equals the liquid product diffusion rate,and the dissolution process remains stable until the inclusion is completely dissolved.     

含铬不锈钢渣的改性与铬的富集

研究不锈钢原渣中铬的赋存状态,及添加Al2O3高温改性处理不锈钢渣中铬的富集和Al2O3添加量对铬富集程度的影响。将不锈钢渣与Al2O3混合后于1520℃熔融30min,冷却到1500℃时保温10min。采用扫描电镜（SEM）、x-射线能谱（EDX）和X射线衍射（XRD）对试样进行分析。结果表明：在Al2O3改性的不锈钢渣中,铬主要富集在复合尖晶石固溶体[（Fe,Mg）（Cr,Fe,Al）2O4]中,其中添加质量分数为10％Al2O3时,铬的质量分数（以Cr2O3计）能达到57．98％,该晶体的平均尺寸能够达到22.3um;铬的富集度为88．22％。     

CaO改性对合成渣矿相及易磨性的影响

使用分析纯试剂配制CaO—SiO2-MgO-Fe2O3四元合成渣系,调节该合成渣中CaO的含量,采用SEM,EDS,XRD等方法分析其矿相变化规律。粉磨不同CaO含量的渣样及风淬钢渣,采用激光粒度分析仪对其进行粒度测试,研究渣中CaO含量对其易磨性的影响。结果表明：随着CaO含量的增加,渣中易磨的硅酸盐相所占比例增大,难磨的RO相含量减少,CaO的加入改善了渣的易磨性。     

LF炉精炼渣资源化特性

采用化学成份分析、XRD,SEM,EDS对LF炉精炼渣资源化特性进行检测、分析。结果表明：LF炉精炼渣中w（Al2O3）=20％-40％。主要存在两个含铝矿物相C12A7,C3A。其中：C12A7为基底相,C3A呈中心对称的条索状三维结构,易于机械单体解离,便于选矿分离利用。此外,LF炉渣中w（f-CaO）〈10％,w（C3A）=21．67％,w（C12A7）=58．67％,C12A7相中w（Al2O3）=78．86％。LF炉精炼渣活性较高,极易通过化学手段将原有结构破坏,无需煅烧,可直接进行酸碱处理提取AlO3。     

Wcomet直接还原法渣铁分离影响因素研究

研究还原温度、渣相配料碱度和渣中CaF2、K2O、P2O5、S、FeO的含量等因素对2CaO·SiO2形成及其相变的影响规律。结果表明,在快速升温条件下,温度高于1300℃后2CaO·SiO2才大量生成;CaF2、S和FeO对2CaO·SiO2相变不产生影响,但K2O和P2O5对2CaO·SiO2相变具有明显抑制作用;渣相二元碱度R〈1．8时渣的自然粉化效果明显变差。