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。     

CaO-Al2O3-Ce2O3渣系的相平衡关系研究

CaO-Al₂O₃-Ce₂O₃渣系是稀土钢新型冶金渣系的基础渣系,其相平衡关系等热力学信息的缺失限制了相关渣系的研究和开发。本文通过高温相平衡实验,结合X射线衍射分析、扫描电镜及能谱分析,研究了CaO-Al₂O₃-Ce₂O₃渣系的相平衡关系。根据1100℃的实验结果,明确了该渣系中十种物相间的共存关系,以Alkemade连线的形式展示,包括：2CaO·Al₂O₃·Ce₂O₃-CaO、2CaO·Al₂O₃·Ce₂O₃-Ce₂O₃、2CaO·Al₂O₃·Ce₂O₃-3CaO·Al₂O_...     

稀土渣系电渣重熔H13钢铸锭的成分、组织及夹杂物特征

稀土(RE)微合金化是开发高品质模具钢的重要手段之一.采用稀土渣系结合电渣重熔实现H 13钢铸锭的稀土添加,重点对比研究了稀土氧化铝渣系和氧化铝渣系所制备H13钢铸锭的成分、组织及夹杂物特征,揭示了稀土氧化铝渣系对于H13钢铸态组织的稀土改性作用及机制.结果表明,采用稀土氧化铝渣系或稀土氧化钙渣系均可制备稀土质量分数约...     

CaF2-Al2O3-MgO-CaO电渣重熔渣系成分与性质演变行为

电渣重熔过程熔渣成分变化使其性质发生改变,将影响重熔工艺顺行和铸锭质量。针对CaF₂-Al₂O₃-MgO-CaO电渣重熔渣系,研究氟化物挥发导致的熔渣成分变化规律,分析随成分变化熔渣结晶行为及流动性质的演变规律。研究结果表明,在电渣重熔过程因氟化物挥发造成熔渣中CaF₂和Al₂O₃含量下降,CaO含量上升,而MgO含量基本保持不变。随熔渣成分变化,渣层中析出的CaF₂晶体由点状或球状变为块状或条状,MgO·Al₂O₃晶体由球状变为树枝状,作为主要析出相的铝酸钙晶体由CaO·6Al₂O₃变为CaO·2Al₂O₃并最终变为12CaO·7Al₂O₃。生产中结晶器上部的渣皮更易发生分层结晶现象,析出相中靠近熔池侧主要为CaF₂晶体,靠近结晶器侧主要...     

Ce2O3对CaF2-CaO-Al2O3-MgO电渣重熔渣系熔化行为的影响

目前,采用电渣重熔(ESR,electroslag remelting)还原稀土渣是一种有效的稀土添加工艺,而稀土氧化物的加入势必会改变渣系熔化性质,进而影响ESR工艺顺行及稀土钢质量。基于分子离子共存理论(IMCT)建立了CaF₂-CaO-Al₂O₃-MgO-Ce₂O₃五元渣热力学模型,从热力学角度分析了渣中各组元对Ce₂O₃活度的影响规律。采用半球法测定了不同Ce₂O₃含量和w((CaO))/w((Al₂O₃))(C/A)条件下渣系熔点,结合SEM-EDS和XRD对渣系物相和微观形貌进行测试与分析。研究结果表明,当温度为1 873 K时,C/A、MgO、Ce₂O₃含量增加均增加渣系中Ce₂O₃的活度,且影响顺序为Ce₂O₃     

基于铝土矿配碳球团还原熔分过程的渣相组成

 试验采用煤基直接还原熔分技术和热力学分析手段,对高铁铝土矿含碳球团在还原熔分过程中的渣相组成机理进行了研究。试验结果表明,渣系碱度对粒铁的收得率和粒铁尺寸以及渣系组成有重要影响。当碱度为1.00、2.00、3.85时,粒铁收得率分别为91.55%、44.53%和88.48%,粒铁尺寸分别为15.50、7.00 和8.54 mm;熔分渣的相组成（质量分数）分别为55%A-34%CA6-6%C2AS-4%Fe、64%A-35%C2AS-2%Fe、24%C2S-62%C12A7-7%C2AS-4%C3AS3-3%Fe;当渣系碱度为3.85时,还原熔分渣系的组成主要为C2S和C12A7,两者质量分数约为85%;只有当混合物处在C2S到C12A7的渣线上或者渣线附近时（即[R]=3.85时）,冷却析晶的平衡相中才会出现C2S和C12A7。     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定稀土合金渣中主要稀土氧化物

提出了微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)同时测定稀土合金渣中氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钐和氧化镝等主要稀土氧化物的分析方法。考察4种不同的消解试剂体系,优化了消解参数并选择了合适的分析线。结果表明,在以下条件下样品的消解效果最好：以HNO₃-HCl-HF-H₂O₂（V(HNO₃)∶V(HCl)∶V(HF)∶V(H₂O₂)=4∶2∶2∶1）作为消解试剂,采用四段升温的消解程序,设定的最低温度为160 ℃,最低压力为1.5 MPa,最高温度为225 ℃,最高压力为3.5 MPa,每段的最大温差不超过25 ℃,最大压差不超过1 MPa。在选定的仪器参数下,以408.671,413.765,390.843,401.255,359.260,353.171 nm 波长的谱线分别作为La,Ce,Pr,Nd,Sm,Dy的分析线,用稀土氧化物绘制校准曲线,ICP-AES法测定消解液中上述氧化物。测定结果的相对标准偏差在0.44%～0.98% 范围,加标回收率在94%～106%之间。     

温度对CaO-SiO2-Al2O3-MgO高炉渣系Al2O3活度的影响

 Al₂O₃作为熔渣中的主要组元之一,其对熔渣的冶金性能的影响尤为突出。对于高炉炼铁而言,高炉渣中Al₂O₃增加会对炼铁及脱硫造成不利影响。然而,随着中国钢铁工业的不断发展,相对低廉的高Al₂O₃进口铁矿石使用量不断攀升,使得高炉渣中Al₂O₃含量明显增加,高炉渣中Al₂O₃质量分数往往大于15%,更高的甚至大于20%。目前关于高Al₂O₃高炉渣系中Al₂O₃组元的热力学性质(例如采用参考渣法测定Al₂O₃的活度)及其对炉渣冶金性能的影响等研究鲜有报道,而温度是影响冶金熔渣冶金性能的重要热力学因素之一,因此探讨温度对冶金熔渣中Al₂O₃组元活度影响的规律不仅具有重要的研究意义,同时也为现场实践提供坚实的理论依据。采用参考渣法对1 773～1 873 K温度条件下CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO高炉渣系Al₂O₃活度进行测定,并采用Raman光谱对熔渣的结构进行检测。考察了温度对CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO高炉渣系Al₂O₃活度的影响。结果表明,随着温度的增加,熔渣中Al₂O₃的化学势降低,熔渣与铜金属熔液之间的反应向右移动来达到新的平衡,因而Al₂O₃的活度随着温度的增加逐渐降低。温度的增加使熔渣中Al₂O₃与碱性金属氧化物发生反应,使钙铝酸盐(CaO·Al₂O₃和CaO·2Al₂O₃)和镁铝酸盐(MgO·Al₂O₃)等复合物生成量增加,此时熔渣的结构由于O2-的增加而逐渐发生解聚,熔渣中的自由Al₂O₃减少,从而导致Al₂O₃活度逐渐降低。