CaF_2-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2电渣渣系高温力学性能的研究

本文针对结晶器与铸锭作相对移动的电渣重熔过程中对渣系的高温强度及塑性的要求,对10种CaF_2-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2渣组成进行了渣的高温强度及塑性的测定,建立了渣组成—渣的岩相结构—渣高温强度及塑性间的对应关系,并选择出较合适的成分范围为CaF_2 35～60％,CaO 10～25％,Al_2O_3 10～20％,SiO_25～15％,MgO≈5％。对其中一个成分的渣进行了电渣热穿孔熔铸中空锭生产实验,并取得了良好的表面质量。     

CaF2-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2电渣渣系表面张力和渣-钢间界面张力的研究

本文对CaF_2-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2电渣渣系组成进行了炉渣密度、表面张力以及37CrNi3MoVA钢表面张力和渣-钢间界面张力的测量,讨论了不同组元对这些性质的影响。     

利用Factsage研究CaF_2-CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO渣系的粘度特性

根据参考文献确定CaF_2-CaO-Al_2O-3-SiO_2-MgO渣系中各组元的质量分数取值范围(MgO 1-7%,SiO_24-10%,CaO 6-15%,Al_2O_3 18-30%,CaF_2 50-60%),渣系熔化温度取值范围(1330-1463℃)。在实验过程中,运用正交软件设计渣系中各组元不同含量配比实验;拟定在1450℃温度条件下,利用Factsage软件对其粘度数值进行计算,探究几种物质对该渣系粘度值大小的影响;并利用Origin软件对实验结果进行画图分析。结果表明该渣系理论最优组合的因子质量百分比为:65%CaF_2、18%Al_2O_3、12%CaO、4%或6%SiO_2、1%MgO。     

MgO-Al_2O_3-SiO_2系炉渣物理化学性能的研究

MgO—Al_2O_3—SiO_2系炉渣主要是硅铬和铬铁生产的炉渣。近年来用于生产的铬矿成份有氧化镁含量增高的趋势。因此在形成的炉渣中 MgO 和 Al_2O_3之比增高了。这样由于炉渣性能恶化,使冶炼硅质和铬质合金变得很困难。     

CaO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2渣系脱硫试验

为确定Ca O-Al2O3-Si O2-Ti O2渣系的脱硫能力,使用10 kg感应炉进行脱硫试验并结合Factsage热力学软件理论计算,考察了二元碱度,Al2O3和Ti O2含量对该渣系脱硫能力的影响。结果表明:二元碱度对渣系硫分配系数的影响显著,其他因素的影响不显著;试验条件下渣系最高硫分配系数的最优组合为:二元碱度7,Al2O330%和Ti O23%,试验条件下的最佳硫分配系数58.14;Ti O2含量低于3%时,Ca O-Al2O3-Si O2-Ti O2脱硫能力和Ca O-Al2O3-Si O2渣系接近,能够满足炼钢脱硫要求。     

Al_2O_3-SiO_2系多晶耐火纤维热退化过程的研究

本文旨在研究Al_2O_3-SiO_2,系多晶耐火纤维在加热过程中的品质劣化过程,为合理选择和使用这类新材料提供技术依据。为此,作者自制了Al_2O_3-SiO_2系三种典型的含Al_2O_3分别为72％、80％和95％的多晶纤维,并对它们在加热过程中的收缩、荷重收缩、抗震未粉率、矿相和显微结构等发生的变化进行了研究。结果认为Al_2O_3-SiO_2系多晶纤维的热退化过程是起始于1400℃以后的晶粒缓慢长大,剧烈退化发生在1500℃以后的晶粒急剧长大过程,退化结束于1600℃,在此温度,晶粒长大到足以使强度接近完全丧失的程度。据此推定出三种纤维中的Al_2O_3含量72％的莫来石纤维的安全连续使用温度为≤1500℃;Al_2O_3含量为80％和95％的氧化铝纤维为≤1400℃。     

SiO_2-CaO-MgO-Al_2O_3熔渣中铁氧化物的分解电压

电解含有铁氧化物的熔融电解质提铁是一种钢铁冶炼短流程新工艺,该工艺可以减少甚至消除CO2排放。为测定熔渣中铁氧化物的分解电压,采用一端封闭的氧离子传导的氧化锆基固体电解质管内装熔渣,并以烧结在固体电解质管封闭端外侧表面的多孔铂金作为阳极,构建一种阴、阳极相互隔离的新型管状电解池。将该电解池的多孔铂金阳极置于恒定氧分压的气氛下,在熔渣中分别插入铱丝、铁棒作为阴极,利用线性扫描伏安法测定了1 723K下SiO2-CaO-MgO-Al2O3熔渣中FeO的分解电压,研究了熔渣碱度、阴极材料以及阳极气氛氧分压等因素对FeO分解电压的影响。结果表明,增大熔渣碱度、阴极还原合金化以及降低电解产物气体O2的分压,均可降低FeO的分解电压,有利于FeO的电解。测定结果与采用FactSage 6.1热力学软件理论计算的结果一致。证实采用氧离子传导的固体电解质管构建新型管状电解池,测定固体电解质管内熔渣中氧化物的分解电压是可行的。     

CaO-SiO_2-Al_2O_3-V_2O_3四元系活度模型

根据熔渣结构的分子离子共存理论建立了CaO-SiO2-Al2O3-V2O3四元系活度模型。应用该模型计算出的活度数据,对用钒氧化物矿代替钒铁直接合金化冶炼高速钢的工艺过程进行了热力学计算和分析。用此活度数据计算了Al作还原剂时渣的平衡成分。计算结果表明,渣中V2O3的质量分数极低,直接合金化的热力学条件好,钒的理论最大还原率高。通过计算钢中或渣中的各种还原剂还原渣中V2O3的ΔG和LV,表明在炼钢工艺常用的所有还原剂中,Al的还原能力最强。     

CaO-FeO-SiO_2三元系之粘度研究

有色冶金炉渣之主要成份为 SiO_2、FeO 及 CaO 等。通常三者之和占渣中总含量的90%左右。因此炉渣之主要性质取决于三种组成之相对含量。粘度是熔体主要动态性质之一,它对冶炼时渣型的选择,作业温度的控制,产品和弃渣之分离以及技术经济指标等有密切关系。关于 CaO-FeO-SiO_2三元系之粘度研究,文献[1,2,3]已有报导,但各作者所获结果相差很大。文献采用旋转式粘度计测定粘度,只绘制1400℃之等     

CaF_2对CaO-SiO_2-Al_2O_3渣系保护渣结晶行为的影响

针对CaF_2对CaO-SiO_2-Al_2O_3渣系保护渣结晶性能的影响问题,在实验室运用热丝法、X射线衍射法获得了不同CaF_2质量分数下的保护渣TTT曲线以及相应温度条件下的结晶物类型。试验结果表明,该渣系保护渣低温下稳定存在的结晶物质不是传统CaO-SiO_2渣系的枪晶石,而为钙铝黄长石和氟化钙;随着CaF_2质量分数的增加,平均结晶孕育时间减少,鼻尖点孕育时间缩短,鼻尖点处的结晶温度提高,结晶能力增强。而在CaF_2质量分数增加到一定程度后,F-将从网络外体破网作用转化为有一定的成网作用,会减弱保护渣的促晶能力,结晶能力增加趋势减缓。同时,与传统CaO-SiO_2渣系保护渣相比,具有更强的结晶性能。     

CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2精炼渣组分活度热力学研究

为探索精炼渣-钢液-夹杂物三者之间的热力学平衡关系,采用Factsage热力学计算软件对GCr15轴承钢CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2精炼渣系各组分活度进行计算。结果表明:1600℃温度下,wMgO=5%时,aAl_2O_3、aCaO、aMgO及aSiO_2的范围分别为0.003~0.04、0.35~0.9、0.49~0.9、0.00008~0.0005,活度波动范围比较大。随着MgO含量增加,精炼渣系的液相区域有所减少,各组分活度波动范围明显减小。当wMgO=10%时,在高碱度范围内,降低碱度、增加Al2O3含量可增大aAl_2O_3,增加碱度及降低Al_2O_3含量可增大aCaO、aMgO和aSiO_2。与试验结果对比,应用热力学软件计算精炼渣的活度是可行的。     

70CaF_2-30Al_2O_3渣系重熔参数控制对电渣锭下部表面质量的影响

根据双臂电渣炉冶炼的521钢(/%:0.37~0.45C,0.80~1.15Si,4.50~5.30Cr,1.20~1.40No,0.85~1.10V)和GCr15钢(/%:0.97C,1.57Cr)电渣锭下部出现的表面缺陷,统计分析了70CaF_2-30Al_2O_3二元渣量、下部冶炼电压和电流以及重熔时间对2.5~5 t电渣锭表面质量的影响。结果表明,控制重熔时间(重熔速率)对电渣锭的表面质量有较大影响:5 t 521钢锭渣量200kg,钢锭下部重熔电压55 V,电流15 500~16 800 A,总重熔时间为434~489 min时,钢锭表面光滑,总重熔时间500 mim时,电渣锭下部有厚15 mm的渣疤;2.5 t GCr15钢锭渣量120kg,下部重熔电压43~44 V,电流13 500~14000 A,总重熔时间316~359 min,钢锭表面光滑,总重熔时间380 min,电渣锭下部有7mn深渣沟和夹渣。     

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。     

SrNb_2O_6-NaNbO_3-SiO_2玻璃陶瓷纳米介电复合材料的介电性能研究

应用辊压快冷及可控结晶技术制备了玻璃陶瓷(SrNb2O6-NaNbO3-SiO2)纳米介电复合材料。研究了该复合材料的制备工艺参数与显微组织特性以及介电性能的关系,重点关注该材料的抗电击穿性能。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)的分析结果显示,高温熔体经辊压快冷后得到典型的玻璃块体,在随后的可控结晶过程中,当温度高于750℃时,在玻璃基体中逐步析出具有高介电常数的纳米SrNb2O6和NaNbO3颗粒。当晶化温度为900℃时,析出相的平均尺寸约为28 nm。分析测试了该类材料介电常数的温谱特性和频谱特性。结果表明,该介电复合材料具有适宜的温谱和频谱特性。在100 Hz~1 MHz测试频率和-55~125℃测试范围内,该类材料均表现出极佳的稳定性(5%)。与此同时,基于其特有的低孔隙率和纳米晶粒度的特点,该类复合材料的抗电击穿能力亦很突出。在700℃结晶化处理的样品的电击穿强度高达120 kV.mm-1。     

Li_3N-LiCl-Al_2O_3三元系固体电解质电化学性能研究

实验Li_3N-LiCl-Al_2O_3的制备 首先合成 Li_3N,用高纯氮气和金属锂片(99.99%)在反应器(图1所示)中加热370～450℃,氮气压力为0.03MPa。然后把制得的 Li_3N     

碱度及MgO含量对FeO_x-SiO_2-CaO-MgO-Al_2O_3体系矿物组成的影响

烧结矿烧结过程中碱度及MgO含量的变化对物相成分有很大影响,球团焙烧过程中,随着碱度和MgO含量的变化,形成的矿物种类也会不同。通过利用原位XRD分析手段,探究在不同升温段碱度及MgO含量对FeO_x-SiO_2-CaO-MgO-Al_2O_3系的矿物组成的影响,揭示烧结矿及球团矿的成矿基础,为以后企业生产、实践,提供理论依据。     

CeQ_2—Nd_2O_3系陶瓷的介电频率特性

本文主要讨论CeO_2～Nd_2O_3系陶瓷的介电频率特性,并与CeO_2陶瓷和Nd_2O_3陶瓷的介电频率特性作了比较。研究结果表明,CeO_2-Nd_2O_3系陶瓷具有良好的高频介电响应。     

形核剂对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃晶相组成的影响

以唐钢高炉渣为主要原料,采用熔融法制备CaO-MgO-SiO_2-Al_2O_3系微晶玻璃,利用差热分析、X射线衍射、电子扫描电镜等手段,研究添加不同种类及数量的形核剂对微晶玻璃物相组成的影响。研究结果表明:添加2%Cr_2O_3作为形核剂时,XRD图谱显示的主要晶相普通辉石、透辉石、铝透辉石和少量的切马克辉石。SEM照片上的晶粒为细小、致密、不规则的块状物体,密集地分布在整个图中,析晶率很高。添加6%Fe_2O_3作为形核剂时,XRD图谱显示的主晶相为透辉石、辉石和绿辉石。SEM照片上的晶粒为方块状、三角、菱形状,分散地分布在整个图中,析晶率比较低。试验结果为制备不同物相及性能的微晶玻璃成分设计和晶核剂组成方面提供了理论支撑。     

CaF_2-MgF_2对钢中Al_2O_3夹杂物去除作用的研究

采用不同量的CaF_2、MgF_2、Na_3AlF6以及CaF_2与MgF_2的混合物对钢液中Al_2O_3夹杂物进行改性处理。结果表明:经过改性处理后的钢中全氧含量都有明显的降低,但其添加量需要在一个合适的范围,其中添加1.0%的CaF_2与MgF_2的混合改性剂的效果最好。另外经过改性剂处理后的钢中夹杂物呈现出MnS包裹Al_2O_3的复合分层形态,更加有利于夹杂物的上浮去除,而且MnS为塑性夹杂物,可降低残留在钢中Al_2O_3夹杂物对钢的危害。