碱度对连铸保护渣结晶率的影响

连铸保护渣玻璃体渣膜回温结晶现象对渣膜的热阻有重要影响。采用SHTT-Ⅱ型熔化结晶温度测定仪并结合金相显微镜,研究碱度(R0.8~1.4)对保护渣(/%:28.22~49.73CaO,35.52SiO_2,4.00Na_2O,2.14MgO,14.55Al_2O_3,0.72TiO_2,0.93Fe_2O_3,0.32K_2O,0.32MnO_2,2.03CaF_2,6.18C)的结晶率的影响,构建了TTT曲线,计算了不同碱度下保护渣形核活化能,观察了在800,900,1000℃回温处理下不同碱度保护渣表面形貌。实验结果表明,随着碱度增加保护渣结晶温度和形核活化能不断降低;随着玻璃体渣膜回温处理温度的升高,玻璃渣膜表面出现凸起、凹坑以及大量的内部缺陷;提出合适的碱度范围为:低碳钢0.80~0.95,中碳钢≥1.2,高碳钢0.75~0.90。     

高速连铸用保护渣

论述与高速连铸密切相关的保护渣技术,指出高速连铸与常速连铸用保护渣在其物性上有较大差异。高速连铸保护渣应具有较低的粘度,较低的结晶温度,较低的软化及熔融温度、合适的碱度和较快的熔化速度。配制高速连铸保护渣时应限制CaF_2、Na_2O的加入量,适当添加BaO、B_2O_3、Li_2O、K_2O、MgO等的助熔剂是有益的。     

高速连铸用保护渣

本文论述了与高速连铸密切相关的保护渣技术。指出高速连铸与常速连铸用保护渣在其物理性能上有较大差异。高速连铸保护渣应具有较低的粘度,较低的结晶、软化及熔融温度,合适的碱度以及较快的熔化速度。配制高速连铸保护渣时应限制CaF_2,Na_2O的加入量,适量添加BaO,B_2O_3,Li_2O,K_2O和MgO等助熔剂是有益的。     

高钛型高炉渣熔化性温度影响因素分析

针对增加钒钛磁铁矿使用比例渣中TiO_2质量分数提高后,对二元碱度以及MgO、TiO_2和Al_2O_3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%、TiO_2质量分数为21.00%~25.00%、Al_2O_3质量分数为13.00%~16.00%、其他组元不变的条件下,随着二元碱度、MgO质量分数升高,熔化性温度升高;随着TiO_2质量分数升高,熔化性温度先升高后降低;随着Al_2O_3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、TiO_2和Al_2O_3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TiO_2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。     

熔渣吸收TiO2夹杂物的研究

采用旋转动力学实验方法,模拟研究了含钛不绣钢连铸时熔融保护渣吸收TiO_2夹杂物的过程,探讨了CaO-SiO_2-CaF_2-BaO系渣中,CaF_2,BaO,TiO_2,Na_2B_4O_7,碱度(CaO/SiO_2)等因素对熔渣吸收TiO_2的速度以及CaTiO_3析出倾向的影响。     

炉渣反应平衡对钢中总氧和非金属夹杂物影响的研究

高强度低合金钢为了控制钢中硫含量,生产过程中采用高碱度、低氧化性精炼渣,致使钢中生成尺寸较大的塑性夹杂物,严重影响钢材质量。炉渣组成对钢中夹杂物有很大影响,文章介绍了采用钢-渣平衡的方法对五种渣系(不同CaO/SiO_2和Al_2O_3%)钢中总氧和非金属夹杂物影响的研究。结果表明,钢-渣反应平衡后,顶渣中Ca O/SiO_2在1.93~4.54,Al_2O_3 %在21%~30%;钢中T.O在7×10~(-6)~19×10~(-6);钢中夹杂物呈球形,绝大多数尺寸在5μm以下,类型为Al_2O_3-Si O2-CaO-MgO系,部分夹杂物中含有少量MnO。当顶渣中Al_2O_3含量一定时,随着顶渣中(CaO+MgO)/SiO_2提高,T.O下降;夹杂物中MnO含量降低,CaO/Al_2O_3增加。当顶渣CaO/SiO_2一定时,随着渣中Al_2O_3含量的提高,T.O增加;夹杂物中Al_2O_3含量增加,CaO含量也相应增加,CaO/Al_2O_3变化不大,约在1,夹杂物中MgO含量和MgO/Al_2O_3下降。随着钢中T.O含量的增加,夹杂物的数量呈上升的趋势;钢中出现大尺寸夹杂物的几率增加。     

X射线荧光光谱法测定炉渣中主次成分

以Li_2B_4O_7为熔剂,LiBr为脱膜剂,熔融法制备样品,建立了X射线荧光光谱对钢渣中CaO、MgO、SiO_2、P_2O_5、S、Al_2O_3、MnO、TiO_2、和Fe 9项成分的快速检测方法。采用转炉渣、高炉渣、平炉渣系列标样绘制校准曲线,使曲线可以适用于各种炉渣样品分析。     

中高锰钢液与精炼渣的反应行为研究

基于某钢厂中高锰钢现行精炼渣组分,设计了碱度为2～10的6组实验渣系,在1 600℃下采用高温电阻炉将不同Mn含量(0.80%、5.50%、10.81%、19.82%)的中高锰钢与实验渣系进行渣-钢平衡实验。采用FactSage计算了熔渣碱度对SiO₂活度的影响,不同MnO含量下渣中MgO溶解度及CaO-SiO₂-Al₂O₃液相区。结果表明,中高锰钢中的Mn会被精炼渣中的SiO₂氧化生成MnO;渣碱度提高会抑制MnO的生成,但当碱度达到4之后,MnO的生成量基本稳定;钢液中Mn含量会明显促进MnO生成;随着渣中MnO含量的增加,熔渣中MgO的溶解度降低,渣系的液相区逐渐扩大,使熔渣的熔化性质得到改善。     

高炉炉缸区钒氧化物的还原试验

炉缸区钒氧化物的还原对钒的收得率具有重要影响。通过研究炉渣成分和温度对钒氧化物还原的影响,结果表明:二元碱度对钒氧化物还原影响显著,钒氧化物的还原率随着二元碱度的增加而增加;MgO、Al_2O_3含量增加,钒氧化物的还原率先升高后降低;TiO_2含量增加,钒氧化物的还原率降低,且TiO_2含量超过11%时钒氧化物的还原率大幅降低;钒氧化物的还原率随着温度的增加而升高。当承钢高炉渣的二元碱度1.2、Al_2O_3含量14%、MgO含量10%、TiO_2含量9%、炉渣温度控制1 500℃时,钒氧化物的还原达到最佳,还原率达到90%左右。     

中性条件下高炉钛渣粘度的研究

本文采用较严格的实验方法,研究测定了中性条件下TiO_2-CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO五元渣系的粘度和熔化性温度,细致考察了各组成因素对炉渣性质的影响。实验结果表明,渣中TiO_2和MgO含量增加、碱度((CaO)/(SiO_2))提高,可使炉渣粘度降低,Al_2O_3含量增加可使粘度略有增加。其中,碱度对钛渣性质的影响起主导作用。     

连铸保护渣组分对粘度的影响

根据合金钢连铸保护渣多组分组成特点,设计了CaO-SiO2-Na2O-CaF2-Al2O3-MgO-MnO-BaO渣系,研究了该渣系组成与粘度的关系。研究结果表明,该渣系保护渣的粘度在CaO/SiO2=0.6~1.1、CaF2=5%~15%、Na2O=2%~10%、MgO=0~5%、MnO=0~5%、BaO=0~7%范围内随着含量增加而降低;在MgO=5%~8%、MnO=5%~8%、BaO=7%~12%范围内,连铸保护渣的粘度基本不变。通过研究还得出了粘度与组分之间的回归方程,对连铸保护渣的设计具有积极的指导意义。     

无氟连铸保护渣流变特性的研究

利用现场生产用原料配置保护渣基样,分别以B_2O_3、TiO_2作为CaF_2的替代物,测定了不同含量CaF_2、TiO_2、B_2O_3保护渣的黏度和转折温度,绘制了相应的lnη-1/T曲线图,并进行拟合计算得到了其黏流活化能。深入分析了保护渣中CaF_2、TiO_2、B_2O_3含量的变化趋势及对保护渣流变特性影响的内在原因,得出了适宜流变特性的无氟保护渣中合理的TiO_2、B_2O_3含量,保护渣内的TiO_2含量不超过9%,B_2O_3含量不超过7%。     

连铸保护渣的结晶性能及其模型预测

 利用差热分析仪,研究连铸保护渣的结晶温度与碱度、Na2CO3含量、CaF2含量、Al2O3含量和MgO含量之间的关系,进而通过建立非线性规划模型,对连铸保护渣的结晶性能进行优化设计和模型预测。在本实验渣系条件下,连铸保护渣的结晶温度随着碱度、综合碱度、Na2CO3含量、CaF2含量和MgO含量的增加而升高,随着Al2O3含量的增加而降低。     

精炼渣对SUS444铁素体不锈钢中夹杂物的影响

在1 873K,MgO坩埚内进行了VOD精炼渣与SUS444铁素体不锈钢之间的脱氧平衡试验,考察了精炼渣对不锈钢中T.O含量及夹杂物组成、数量和尺寸分布的影响。结果表明,脱氧终点钢中w(T.O)=0.006 3%~0.007 4%,提高精炼渣碱度,降低渣中Al2O3的活度,有利于降低钢中T.O含量。精炼渣碱度增加,试样中单位面积夹杂物的个数及夹杂物的平均面积分数都减小。降低渣中Al2O3含量,夹杂物平均粒径也降低。加入脱氧合金后,钢中夹杂物主要为Al2O3、MgO·Al2O3及含有少量SiO2、MnO的复合氧化物;钙处理后,钢中夹杂物主要为球形的MgO·Al2O3-CaO。随着精炼渣中a(MgO)/a(Al2O3)的增加,MgO·Al2O3夹杂物中xMgO/xAl2O3随之增加。根据试验,R=3.5、w(Al2O3)=10%、w(MgO)=10%、w(CaF2)=5%的精炼渣具有良好的精炼效果。     

X射线荧光光谱法测定锰硅冶炼渣中8组分

建立了X射线荧光光谱对锰硅冶炼渣中的SiO_2、CaO、MgO、Al_2O_3、Fe_2O_3、MnO、P_2O_5、TiO_2的快速检测方法。以Li_2B_4O_7+LiCO_3为熔剂,NH_4NO_3为氧化剂,LiBr作脱膜剂,熔融法制备样品。选用转炉渣、电炉渣标准物质和自定值样品绘制校准曲线。以理论α系数与经验系数法相结合及空白法对样品基体效应进行校正,有效克服了炉渣复杂体系中各元素谱线干扰与基体效应。该方法与化学法测定结果符合较好,对日常样品进行9次制样,测定测量各组分相对标准偏差在0.19%~6.79%范围内。     

坩埚实验中渣组成对合金钢液洁净度的影响

通过Si-Mo高温炉MgO坩埚实验,研究了在1 873 K时,CaO-Al2O3-SiO2渣成分对0.42C-1.15Cr-0.2Mo钢液T[O]以及硫分配比Ls-(S)/[S]的影响.发现渣碱度-(CaO MgO)/SiO2由1增加到3时,T[O]由0.001 4%迅速减少至0.001 0%,此后碱度升高,T[O]变化不明显.(FeO MnO)≤0.50%时,T[O]≤0.001 0%;(FeO MnO)超过0.50%时,T[O]明显升高至0.001 4%.渣碱度、渣中Al2O3活度和[Al]对Ls影响明显:渣中Al2O3,活度升高,Ls减小;渣碱度、[Al]升高,Ls增大.     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定磷矿石中主次组分

磷矿石是一种不可再生资源,其伴生组分F等也有较高的利用价值,熔片法处理样品后以X射线荧光光谱法(XRF)测定磷矿石中难挥发组分具有精密度高、准确度好的特点,但组分F在高温条件下易挥发,检出限偏高。文章重点研究了F组分高温挥发特性,建立了熔融制样-X射线荧光光谱仪测定磷矿石中P_2O_5、F、SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO、CaO、Na_2O、K_2O、TiO_2、MnO和SrO等12种组分的分析测试方法。通过试验确定的分析条件为:稀释比为1∶15,预氧化温度为700℃,熔样温度为1 050℃,熔样时间为4 min。方法中,F、MgO、K_2O为造岩轻组分,无须基体校正;SrO采用Rhα-c作内标;P_2O_5、SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、CaO、Na_2O、TiO_2和MnO组分采用理论系数法校正基体效应。方法检出限在0.000 2%~0.042%之间,特别是F组分的检出限可达到0.042%。以GBW07210和GBW07212为对象考察方法精密度,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)在0.07%~5.1%之间;采用实验方法分析磷矿石标国家标样,及由标准样品合成的样品,测定值与认定值或理论值吻合良好。     

造渣制度对石油套管钢37Mn5脱硫率的影响

分析了石油套管钢37Mn5的精炼渣碱度w(CaO)/w(SiO_2),Al_2O_3和CaF_2、w(FeO)质量分数对37Mn5钢脱硫效果的影响。结果表明,随渣中w(CaO)/w(SiO_2)增加,脱硫率先增后减;随渣中w(FeO)降低,脱硫率明显增大;随渣中CaF_2质量分数增加,脱硫率先增后减;渣中Al_2O_3含量在9-14%时炉渣脱硫效果较好。实验优化的最佳脱硫渣系组成为(CaO)/w(SiO_2)=2.9-3.2,w(MgO)=5.5%,(FeO+MnO)1%,w(CaF_2)=4%~7%,w(Al_2O_3)=15%。     

利用热丝法对含锂保护渣结晶性能的研究

采用热丝法研究不同冷却速率对含Li_2O量1%~5%的保护渣结晶温度的影响,建立保护渣的连续冷却转变曲线和等温转变曲线,研究发现Li_2O的加入能降低保护渣的结晶温度,随着Li_2O含量增加,孕育时间显著缩短,很好地抑制渣中结晶相的析出,当Li_2O量5%时降低结晶温度效果明显。     

二元碱度与Al_2O_3对酒钢炉渣流动性的影响

为明确二元碱度和Al_2O_3对酒钢炉渣冶金性能的影响机理,基于酒钢高炉渣的实际成分,通过粘度实验研究了二元碱度和Al_2O_3对炉渣粘度及熔化性温度的影响。实验结果表明:炉渣粘度随着渣中二元碱度的增大而降低,随着渣中Al_2O_3含量的增加而增大;炉渣的熔化性温度则随着渣中二元碱度和Al_2O_3含量的增加均呈升高的趋势。为保证酒钢炉渣具有良好的流动性,炉渣的二元碱度可控制在1.05~1.10,Al_2O_3含量应控制在8.0%~12.0%。