Al2O3含量对烧结矿平衡相组成及特性的影响

为寻求烧结矿在Al2O3含量提高后冶金性能变化的内在原因,实验研究不同Al2O3含量烧结矿的平衡相组成、组元分布特性以及Al2O3对烧结矿物相结构、组成的影响行为,分析Al2O3含量对烧结矿冶金性能的影响。得出：烧结矿中Al2O3含量提高时,其全部进入铝固溶复合铁酸钙相并导致该矿物明显增加。该物相的化学组成可由w（Al2O3）=1．5％时的7．7CaO·13．6Fe2O3·Al2O3·3．4SiO2转变为w（Al2O3）=3．0％时的4．8CaO·11．4Fe2O3·Al2O3·2SiO2;磁铁矿相和粘结相硅酸二钙会随Al2O3含量提高而减少。这种改变使烧结矿的还原性能得到一定改善,但也是引起高铝烧结矿性能劣化的主因,对高炉顺行不利。     

基于气悬浮法的CaO-Al_2O_3玻璃析晶动力学及结构起源

利用气悬浮法制备了CaO-Al2O3二元体系钙铝玻璃。基于DSC测试数据,采用Matusita方程对制得的CaO-Al2O3玻璃进行了析晶动力学的研究,并通过Raman、NMR和XRD等方法探索了玻璃析晶特性的结构起源。结果表明:12CaO·7Al2O3和CaO·2Al2O3呈整体析晶,分别是因为[AlO4]四面体网络解聚程度高和出现不稳定的五配位Al3+导致结构容易发生重排。CaO·Al2O3析晶活化能最大(E=1 064kJ/mol),呈表面析晶,是因为[AlO4]四面体连接紧密,析出晶相与母相化学组成相差大,结构难以发生重排,需要借助表面发生异相成核。     

ZCGS浸入式水口材料与钢中Al2O3反应性能的研究

通过对ZCGS（ZrO2-CaO-C－SiO2)材料进行热力学分析，选用了以ZCGS材料为内壁与Al2O3-C基体制成复合浸入式水口，经现场工业试验表明，对要求钢中酸溶铝较高的优势低合金16MnReL钢进行浇铸时，该复合浸入式水口具有良好的抗Al2O3沉积效果，能够满足铝镇静钢及优质低合金钢多炉连铸的要求。     

Al 脱氧弹簧钢钙处理过程中铝酸钙硫化物析出热力学分析

通过钢液与夹杂物间的热力学平衡计算,对Al脱氧弹簧钢钙处理过程中铝酸钙硫化物的析出行为进行热力学分析,探讨[Al]、[Ca]、[S]浓度和钢液温度对Al2O3夹杂物变性行为的影响。结果表明,1600℃钢液温度下,w[Al]＝0．03％时,Al2O3生成为低熔点12CaO ·7Al2O3时的 w[Ca]＞0．0034％,其值随钢液温度降低而减小,随铝含量增大而增大。CaS析出时的临界钙含量随钢液温度降低而显著减小,当w [S ]＜0．005％时,w[Ca]随w[S]变化而显著变化。要使钢中夹杂物控制在低熔点12CaO ·7Al2O3区域,需控制w [S]＜0．0037％,该值随钢液温度的降低或铝含量的增大而减小。     

减少钛系夹杂减轻“疲劳度”

大同特钢的许多工厂及其研究所最近开发出MRAC-SSS工艺(Multi-function Refining&Soaking)生产的轴承钢,其生产工艺具有特点:第一,使钢液实现低碳含量化.电弧炉出钢时去除100%氧化渣,LF钢包精炼炉用CaO·CaF2造渣,并采用铝终脱氧,因此在LF处理后钢中氧含量达到极低的状态.同时严桥梁控制钢水再氧化,在整个浇铸阶段实现保护,在全封闭的中间包中进行连铸,通过低氧含量比工艺     

BOF-LF-CSP与BOF-渣洗-CSP工艺生产Q235B钢中夹杂物对比分析

采用金相显微镜对BOF-LF-CSP与BOF-渣洗-CSP工艺所生产Q235B钢中非金属夹杂物数量和组成进行对比分析。结果表明,两工艺过程中各粒径颗粒夹杂物在总体上均减少,且粒径越小,其趋势越加明显;两工艺夹杂物总去除量分别为73.5%和72.3%,其中大部分夹杂物在转炉终点至LF前阶段被去除。BOF-渣洗-CSP工艺中夹杂物以Al2O3、FeS·MnS、CaO为主。两工艺过程中夹杂物演变规律相似,出钢渣洗效果明显,由此表明BOF-渣洗-CSP工艺生产可行。     

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.     

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．     

极低硫钢精炼渣系硫容量热平衡试验研究

在500g钼丝炉内进行了硫容量热平衡试验研究，试验结果表明，相同摩尔数的BaO脱硫能力大于CaO，其中以CaO-SiO2-MgO-Al2O3-CaF2系Al为顶渣（MI＝0．31，C^*(X)=42,L(S)=182.5),CaO-BaO-CaF2系B2为喂线渣的Al B2方案（C^*(S)=83,L(S)=259.17)最适于极低硫钢精炼脱硫，喂线渣中BaC的最佳配比为：I＝w(BaO)/w(CaO)=5/3。     

LD-BAr-CC工艺生产低碳铝镇静钢纯净度研究

研究武汉钢铁股份有限公司炼钢总厂四分厂LD-BAr-CC工艺条件下生产的低碳铝镇静钢的纯净度,分析各工艺阶段钢中显微夹杂、大型夹杂以及全氧、氮含量的变化情况。结果表明,在该厂现行工艺条件下,采用吹氩工艺可明显降低钢中夹杂物含量和全氧含量,全氧含量从精炼前的109.30×10-6降至30.75×10-6。各工序中钢的显微夹杂物主要为Al2O3和SiO2,这是脱氧产物和钢液二次氧化产物在钢中的残留物;大型夹杂物主要是Al2O3、SiO2以及硅铝酸盐等复合夹杂,与浮渣的卷入有很大关系。     

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。     

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。     

Formation of CaO-TiO2-MgO-Al2O3 dual phase inclusion in Ti stabilized stainless steel

The formation of CaO-TiO2-MgO-Al2O3 dual phase inclusion in 321 stainless steel was investigated in the laboratory. The result indicated that the condition for the formation of CaO-TiO2-MgO-Al2O3 in 321 steel is [Ca]〉0.001wt%, [Ti]〉0.1wt%, and [A1]〉0.01wt%. The mechanism is the following： Al2O3 inclusion turns into CaO-Al2O3 after Ca-Si wire is fed into the molten steel; [Mg] is then obtained by reducing MgO in slag or crucible wall by [Al] and [Ti]; finally CaO-Al2O3 inclusion is changed into CaO-TiO2-MgO-Al2O3 by the reaction with [Mg], [Ti], and [O] in the molten steel simultaneously.     

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.     

CaO基熔剂对钢液二次精炼脱磷速度的研究

利用CaO-Fe2O3-CaF2系熔剂，对磷质量分数≤0．050％的钢液进行二次精炼脱磷处理，测定熔剂中添加BaO，A12O3时对钢液脱磷速度的影响关系。实验得到CaO基熔剂对钢液二次精炼处理时的脱磷反应速度常数k值以及磷在熔渣中传质系数D(p)／δ值。结果表明：添加剂BaO具有增大脱磷反应速度的作用，而A12O3对脱磷反应速度影响不大。     

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。     

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).     

铝酸钙的微波合成与表征

铝酸钙是一种很有发展前景的环保型无机阻燃剂。以结晶氯化铝、氢氧化钠、氯化钙、氢氧化钙为原料,探讨了在微波辐射下合成铝酸钙(3CaO.Al2O3.6H2O)的方法。考察了反应温度、微波辐射时间、原料比等因素对反应的影响。通过优化试验,确定了合成3CaO.Al2O3.6H2O的适宜反应条件。结果表明:加入结晶氯化铝19.3g、氢氧化钠13.4g、氯化钙2.2g、氢氧化钙3.0g、水75.8mL,其中n(Al):n(OH-)=1∶4.2、n(Ca)∶n(Al)=3∶4.0、w(固)∶w(液)=1∶2.0;微波设定温度为100～115℃,微波辐射总时间为55min时,产品产率约为90%。采用TG-DTA及FE-SEM分析方法对产品的性质进行表征,分析结果显示产品的脱水温度约为298℃,产品的粒径小于5μm。     

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％。