CaO-SiO2-Al2O3-MgO-V2O5渣系中钒还原动力学研究

在实验室条件下,以CaO—SiO2-Al2O3-MgO—V2O5为基渣,进行了碳饱和铁水还原V2O5反应的动力学研究。考察时间、温度、炉渣碱度、炉渣组分、初始V2O5浓度等因素对还原反应速度和还原程度的影响。实验结果表明：渣中V2O5含量随时间逐渐降低,而相应地铁液中V的含量逐渐升高;高温、合适的渣碱度、大的铁渣比以及高的初始V2O5含量,使得还原反应进行较快,效果较好。     

CaO-SiO2-Al2O3-TiO2熔渣脱氮行为研究

通过FactSage热力学软件计算,探究了1 600℃下CaO-SiO_2-Al_2O_3-TiO_2渣系熔渣成分对熔渣脱氮能力的影响规律。结果表明,各个成分的脱氮能力可表示为TiO_2 SiO_2 Al_2O_3CaO,在相同的氮容量条件下,熔渣需要的碱度随TiO_2含量的增加而增加;分析了w(TiO_2)=0,25%,50%时,脱氮能力相对较好的渣系,依据不同钢种对熔渣碱度的要求,可相应地调整CaO-SiO_2-Al_2O_3-TiO_2渣中TiO_2含量,从而优化熔渣脱氮效果。并通过与实际数据对比,证明利用FactSage软件来预测不同成分熔渣的氮容量变化趋势是可靠的。     

CaO-SiO2-Na2O-CaF2-Al2O3-MgO渣系的粘性活化能

采用CaO-Si02-Na20-CaF2-Al2O3-MgO渣系，通过测定粘度和粘性活化能，建立二次回归正交设计模型，借此研究了粘性特征与碱度、Na20含量、CaF2含量、Al2O3含量及MgO含量之间的关系，为设计开发连铸保护渣提供了理论依据。研究结果表明，粘性活化能随着渣中碱度、Na2C03含量和CaF2含量的增加而减小；Al2O3和MgO对粘性活化能的影响与碱度密切相关。连铸保护渣的粘度和粘性活化能具有相似的变化规律。     

CaO-Al2O3-CaF2-SiO2-MgO五元精炼渣系的起泡性能

采用二次回归正交试验方法测定了1 530 ℃下CaO-Al     

碱度对CaO-SiO2-Al2O3系熔渣微观结构的影响

为了明确精炼渣冶金功能的微观本质,本文模拟精炼渣的化学组成,采用拉曼光谱测定并解析了CaO-SiO2-Al2 O3系实验渣的熔体结构.结果表明,熔渣中Si4+以[SiO4]-四面体结构形式存在,随着碱度的升高,Q1Si和Q2Si含量减少,Q0Si含量增加;Al3+以[AlO4]-四面体和[AlO6]-八面体结构形式存在...     

CaO-Al2O3-CaF2-SiO2-MgO精炼渣系起泡性能与炉渣物理性质的关系

通过实验研究测定了ＣａＯＡｌ２Ｏ３ＣａＦ２ＳｉＯ２ＭｇＯ钢包精炼渣系的起泡性能,并在对该精炼渣系物理性质进行预测的基础上,利用无因次分析方法,得出了炉渣起泡指数与炉渣粘度、表面张力、密度的关系式。     

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-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系脱磷行为

利用Factsage软件计算了Al2O3含量对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系熔点和黏度的影响,并通过实验研究了在1 400℃时,CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系对高磷铁水脱磷行为的影响.结果表明:渣中Al2O3的质量分数在3％～6％之间时,随着A12O3含量的增加,渣系的熔化温度迅速降低,进一步增加渣中的A12O3含量,渣系的熔化温度逐渐增加;Al2O3对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系的黏度影响不大;渣中Al2O3的质量分数在3％～6％之间变化时,渣系脱磷能力变化不是很大,脱磷率维持在91％左右,进一步增加渣系中A12O3的量,脱磷率逐渐下降;Al2O3对脱磷率产生影响可能是其改变了炉渣中液相所占比例,进而影响磷从铁水中向液相渣的传质过程.     

不锈钢渣熔融还原中铬在铁浴和熔渣间的分配行为研究

通过正交试验考察不锈钢渣铁浴熔融还原中反应温度、炉渣碱度、渣中Al2O3含量及铁水初始铬含量对铬在铁浴和碱性炉渣间分配行为的影响。试验在石墨坩埚内进行,还原剂为碳饱和铁水中的碳。试验结果表明,对影响渣中铬还原因素的显著性顺序依次为:炉渣碱度>渣中Al2O3含量>铁水初始铬含量>反应温度。此外采用模式识别方法对试验样本进行聚类分析和优化,以获得对渣中氧化铬还原的最佳参数。     

熔融还原合成渣中碳还原Fe2O3的发泡特性参数

测定了Fe₂O₃在熔融还原合成渣中被碳还原时,还原气体产生泡沫渣的高度与时间的关系.由发泡特性参数方程计算了不同条件下的发泡特性参数,从而可以对熔融还原过程中由内生气源引起的发泡过程进行定量描述。为在铁浴中控制泡沫渣现象提供了必要的基础.     

低碱度顶渣控制帘线钢中MnO-Al2O3-SiO2类夹杂物成分的实验研究

在实验室中使用高温管式炉对以工业纯铁为原料配制的帘线钢进行脱氧和顶渣熔炼,研究了顶渣成分对MnO-Al₂O₃-SiO₂类夹杂物的成分的影响。结果表明,在顶渣碱度为0.7~1.36时,随着顶渣中Al₂O₃含量的增加,夹杂物中的Al₂O₃含量也随之增加。当顶渣中Al₂O₃含量低于8%时,MnO-Al₂O₃-SiO₂类夹杂物的成分在塑性区范围。通过控制脱氧条件和顶渣的成分可以把MnO-Al₂O₃-SiO₂类夹杂物的成分控制在塑性区内的。

     

MgO含量对CaO-SiO2-Al2O3-MgO熔渣中液态相影响的模拟

运用Factsage软件模拟了MgO含量对CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO熔渣中液相区的影响.结果表明,随着CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO渣中MgO含量增加,渣中低熔点液相区整体向低CaO高SiO₂区移动.相图中1500℃液相区比例由0%MgO（质量分数）时的25.05%上升至9%MgO（质量分数）时的52.69%,而后降至15%MgO时的46.70%.相图中1400℃液相区比例由3%MgO时的14.41%上升至11%MgO时的34.39%,而后降至15%MgO时的31.04%.相图中1300℃液相区比例由5%MgO时的5.57%上升至14%MgO时的11.02%,而后降至15%MgO时的10.50%.相图中1200℃液相区域比例在MgO为0~6%时为零,由7%MgO时的0.88%上升至11%MgO时的1.22%,在MgO为13%~15%时降为零.模拟结果可对以CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO为基本组元配置炼钢渣系的成分选择提供有效指导.     

Study on Foaming Behaviour of Molten Slag during Smelting Reduction with Iron Bath

ＳｔｕｄｙｏｎＦｏａｍｉｎｇＢｅｈａｖｉｏｕｒｏｆＭｏｌｔｅｎＳｌａｇｄｕｒｉｎｇＳｍｅｌｔｉｎｇＲｅｄｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈＩｒｏｎＢａｔｈＬｉｕＱｉｎｇｃａｉＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｏｌｔｅｎｓｌａｇｉｎｓｍｅｌｔｉｎｇｒｅｄｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈ...     

CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO渣系FeO活度的计算模型

利用熔渣结构共存理论建立了CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO渣系FeO活度的计算模型,并分析了1400℃时炉渣碱度、MgO和FeO含量对该渣系FeO活度的影响规律。结果表明：当CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO渣系三元碱度为1.3,Al2O3含量为12wt%,FeO含量为2wt%条件下,随MgO含量的增加,炉渣FeO活度增大;当二元碱度为1.1,Al2O3含量为12wt%,MgO含量为10wt%时,FeO活度随随渣中FeO含量的增加呈线性增加;当渣中Al2O3、MgO和FeO含量分别为12wt%、10wt%和2wt%固定不变时,随着二元碱度的提高,炉渣FeO活度迅速增加。计算得到的上述规律和实测规律一致,说明了本模型用于分析FeO活度的正确性。     

还原熔炼回收铜阳极泥熔炼渣中有价金属

以铜阳极泥熔炼渣为原料,采用还原熔炼工艺回收渣中有价金属。探究渣型、Na₂CO₃用量、焦粉用量和保温时间对金属回收率的影响。结果表明,在冶炼温度1 150℃,渣相m(Fe)/m(SiO₂)=0.72,m(CaO)/m(SiO₂)=0.65,Na₂CO₃用量5%,焦粉用量2%,保温时间60 min的最优条件下,渣中Au、Ag、Pb、Bi的回收率分为97.15%、97.78%、91.27%和99.61%。实现了铜阳极泥熔炼渣中有价金属的综合回收。     

Dissolution Behavior of Indium in CaO-SiO2-Al2O3 Slag

The solubility of indium in a molten CaO-SiO₂-Al₂O₃ system was measured at 1773 K (1500 °C) to establish the dissolution mechanism of indium under a highly reducing atmosphere. The solubility of indium increases with increasing oxygen potential, whereas it decreases with increased activity of basic oxide. Therefore, a dissolution mechanism of indium can be constructed according to the following equation:

高镁型红土镍矿熔融还原冶炼渣型探究

提出了采用熔融还原工艺冶炼红土矿生产高镍含量(Ni20%)镍铁合金的技术路线。通过查阅相图、热力学计算、熔渣热物性质测定,提出了高MgO渣型的冶炼方案,并验证了FeO-SiO_2-CaO-MgO-Al_2O_3五元渣系的冶金性能。分析了MgO对渣型的影响,结果表明,MgO含量21%~22%的渣型有较低的熔化温度和适宜的黏度;熔炼试验渣中NiO可控制到0.05%以下。     

H2-C熔融还原条件下渣金间磷的分配比的试验研究

 通过300kg级氢-碳熔融还原热模拟试验,从热力学角度分析了氢-碳混合熔融还原条件下磷的分配比,运用熔渣规则溶液模型计算了氧化钙、二氧化硅、氧化镁、氧化铝、氧化亚铁、五氧化二磷六元熔渣组分的活度、活度系数,进而计算出一定温度条件下熔渣的磷容量以及渣金平衡时磷分配比的理论值。通过比较理论计算得出的磷分配比与试验中磷的分配比的差异,解析产生差异的原因,进而为氢-碳混合熔融还原炼铁新工艺冶炼高磷铁矿提供参数。试验结果表明：用熔渣规则溶液模型计算渣金间的磷的分配比是合适的,氢-碳熔融还原工艺可以利用高磷铁矿。     

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。