BaO 和 Li2O 对 CaO 基脱硫精炼渣熔点和粘度的影响

以CaO(bal)-SiO₂(22.4%)-Al₂O₂(11.6%)-CaF₂(10%)精炼渣作为基础渣系,用BaO、Li₂O替代其中等量的CaO含量,固定(CaO+RxO)/SiO₂=2.5(RxO代表BaO或者Li₂O),对该脱硫精炼渣系的熔点和粘度进行了研究。结果显示在传统的CaO基熔渣中加入BaO、Li₂O可以降低渣系的熔点和粘度,有效地改善了渣钢反应的动力学条件。当(BaO,Li₂O)=15%时,熔渣的熔点分别为1267℃和1185℃,远低于不加添加剂时的熔点1326℃,当温度为1475℃时,熔渣粘度分别为0.98Pa·s和0.51Pa·s,远小于不加添加剂时的粘度1.79Pa·s,使渣系具有良好的流动性和熔化性能。     

B2O3-Na2O系调渣剂对钒钛铁水脱硫渣性能的影响

 为解决含钒钛铁水脱硫扒渣过程中炉渣黏稠、铁损大及后续回硫多等问题,运用FactSage热力学软件,结合高温试验,探究了B₂O₃+Na₂O系调渣剂对钒钛铁水脱硫渣回硫、熔点及黏度的影响。结果表明,随着B₂O₃和Na₂O加入,铁水脱硫渣熔点及黏度显著降低;调渣剂中添加CaO有助于抑制回硫。并提出了改善铁水脱硫渣性能的调渣剂配方(质量分数),即CaO 45%～55%、SiO₂ 10%～15%、Al₂O₃ 5%～8%、B₂O₃ 15%～20%、Na₂O 5%～10%。调渣剂添加量为脱硫渣渣量的5%～10%时,能有效降低脱硫渣熔点和黏度,减少回硫。     

B2O3对低氟结晶器保护渣理化性能的影响

研究了氟含量1.9%的保护渣系(%:27～30CaO、30～33SiO₂、2～3Al₂O₃、2～3MgO、10～12R₂O、1～2Fe₂O₃、4～5C粉、2Li₂O、4CaF₂、0～8B₂O₃)的理化性能。结果表明:随着渣中B₂O₃含量的增加,保护渣熔点、析晶温度、粘度均降低,但B₂O₃含量超过6%以后,对保护渣牯度几乎没有影响;B₂O₃含量为2%～4%时,表面张力较低,有利于结晶器内钢液中夹杂物的上浮排除,得到洁净铸坯。     

铝热法冶炼钒铁渣的熔化性能

采用热力学软件FactSage中的Equilib和Phase Diagram模块分别对Al₂O₃-CaO-MgO三元渣系的熔化性能及添加助熔剂后对渣系熔点的影响进行理论分析,并实验测定渣系的实际熔点.发现渣系熔点随w（Al₂O₃）/w（CaO）比的升高先降低后升高,w（MgO）为4%～5%时渣系熔点最低.对于w（Al₂O₃）/w（MgO）>3的渣系,w（CaO）<30%时渣系熔点随w（CaO）增加而降低.22O₃）/w（CaO）<2.5,w（MgO）为15%～18%时,钒铁渣中加2.29%AlCl₃、4.86% Fe₂O₃或4.77% Na₂O时均可降低原渣熔化性温度约100℃.      

CaO-CaF2对钢包精炼顶渣性能的影响

为减少密封合金化精炼钢包浸渍罩粘渣,采用按m(CaO)/m(CaF<,2>)=2:1配制的混合调质剂对钢包顶渣进行调质处理,研究调质剂对钢包顶渣性能的影响.熔化性能研究结果表明:调质剂能显著降低钢包顶渣的熔化温度和黏度,当其加入量为钢包下渣量的10%时,渣熔化温度从调质前的1 439℃降至1 400℃;在1 500℃时,未调质的钢包顶渣黏度约为6.5 Pa·s,而调质后渣的黏度低于2 Pa·s.渣金反应实验表明,调质后的渣可使钢液脱硫,但同时会引起钢液少量回磷.工业试验表明,对钢包渣调质处理后,浸渍罩粘渣得以控制,使用寿命提高1倍以上.     

高品质低碳钢板坯连铸保护渣降Li2O的探索

Li₂O能有效改善连铸保护渣的熔化和流动性能,常用于高品质低碳钢板坯连铸保护渣的重要助熔剂。然而,近两年受下游需求强劲的影响,碳酸锂价格持续走高,增加了连铸坯生产成本。首先开展实验室研究,重点讨论了不同碱度下Li₂O对保护渣黏度和熔化温度的影响;然后分阶段开展了4轮工业试验,试验评价效果包括,结晶器铜板热电偶温度和摩擦力曲线,吨钢渣耗量和铸坯表面质量。实验室研究结果表明,当碱度为0.65～1.25时,随着Li₂O含量的增加,保护渣的熔点和黏度均呈现出降低的趋势,且黏度降低的幅度较明显。为了保证连铸顺行以及低碳钢铸坯表面质量,降低Li₂O的同时需要调整渣中Al₂O₃、Na₂O和F^-的含量,以达到协调熔渣的熔化和流动性能以及吸收Al₂O₃夹杂后性能的稳定性。优化渣的碱度为0.98、黏度为0.26 Pa·s、熔点为1 130℃,均在低碳钢保护渣性能要求范围内。原保护渣与优化渣...     

CaF2和B2O3对中碳钢连铸结晶器保护渣物理性能的影响

用B₂O₃作为含氟渣中CaF2的替代熔剂,在保证两结晶器保护渣具有相近粘度和熔化温度的基础上,研究了成分为(%):31.1～35.5CaO、33.9～38.5SiO₂、12Al₂O₃、3MgO、5Na₂O、6～15CaF₂的含氟结晶器保护渣和(%):33.5～35.5CaO、36.5～39.5SiO₂、4Al₂O₃、5MgO、8～15Na₂O、2Li₂O、2～6B₂O₃的无氟结晶器保护渣的结晶温度、结晶能力以及对结晶器控制传热的影响。结果表明,8Na₂O-6B₂O₃无氟渣与5Na₂O-15CaF₂的含氟渣有相近的粘度和熔化温度,并对结晶器控制传热有相似的作用。      

12CaO·7Al2O3基精炼渣脱硫试验

在试验室用MoSi₂井式电阻炉试验研究了12CaO·7Al₂O_O3的预熔工艺和含10%～20%BaO、2%～6%MgO、1%～3%Li₂O,（12CaO·7Al₂O₃）/SiO₂=8～10的12CaO·7Al₂O₃基精炼渣对成分为（%）0.23C、1.29Mn、0.44Si、0.026P、0.023S、0.04Mo、0.02Cr、0.06Cu的低碳钢的脱硫能力。结果表明,12CaO·7Al₂O₃基预熔精炼渣具有较好的脱硫能力,在1 590℃加入量为3%的条件下,能将钢液中的硫含量从0.030%降低到0.006%,脱硫率80.00%。通过运用正交方法对渣成分进行优化,得出12CaO·7A国₂O₃基精炼渣的优化渣系为:15%BaO,4%MgO,3%Li₂O,（12CaO·7Al₂O₃）/SiO₂=9。     

CaO B2O3对钢包精炼渣的调质处理

 为减少钢包合金化精炼浸渍罩粘渣,以质量比1∶1配制的CaO B2O3作调质剂对钢包顶渣调质,研究调质剂对渣熔化温度、粘度及脱硫能力的影响。半球法熔化温度测定结果表明,调质剂的助熔效果明显,当其加入量为10%时,渣熔化温度从调质前的1 439 ℃降至1 320 ℃。旋转柱体法粘度测试结果表明,调质剂能有效降低精炼处理后钢包顶渣的粘度。在1 500 ℃时,未调质的钢包顶渣粘度约为65 Pa·s,调质后渣的粘度低于20 Pa·s。调质处理后的钢包渣不会引起钢液的回硫,并可使钢中硫含量进一步降低。     

B2O3作助熔剂对CaO基精炼渣系熔化温度的影响

研究了B₂O₃对低碱度[(CaO)/(SiO₂)=3～4]和高碱度[(CaO)/(SiO2)=5～7.5]两个系列CaO基精炼渣熔化温度的影响。结果表明,用B₂O3比用Al₂O₃和CaF₂更有效降低CaO基精炼渣系的熔化温度,对低碱度渣系,B₂O₃替代渣中的部分CaF₂、Al₂O₃以及SiO₂,都能有效降低渣的熔化温度;对高碱度渣系,B₂O₃替代CaF₂作助熔剂时,可实现在高(CaO)/(SiO₂)和(CaO)/(Al₂O₃)下造具有超低熔化温度的CaO基精炼渣,既可提高造渣速度,又可提高渣的脱硫磷能力和吸收硅、铝脱氧产物的能力。     

Effect of Additives on Melting Point of LATS Refining Ladle Slag

  To avoid slag sticking on the ladle immersion cover during the LATS refining and alloying process, the effect of Al2O3 on the melting point of the ladle slag was studied and the additives including CaF2, B2O3, Li2O, and CaO were used to decrease the melting point of the ladle slag. The melting point was measured using the hemisphere method. The results show that the addition of Al2O3 to the ladle slag increases the melting point. The fluxing action is not remarkable if only CaF2 or CaO is used as the additive. The fluxing action of the composite additive obtained by the mixing of CaO and CaF2 in the mass proportion of wCaO∶wCaF2=2∶1 is preferred. The fluxing action of B2O3 is also notable. When the B2O3 content in mass percent is in the range from 2% to 10%, the corresponding melting point is 1 380 ℃ to 1 290 ℃. The fluxing action of Li2O is the most remarkable. When the Li2O content is up to 5%, the melting point of the slag is lower than 1 300 ℃.     

Li2O、Na2O、K2O、BaO对CaO基钢包渣系性能影响的实验研究

为改善钢包渣性能以控制钢包中钢液回磷,以Li2O、Na2O、K2O、BaO作添加剂替代模拟的CaO基钢包渣系中等质量的CaO，研究添加剂对渣系的熔点、粘度和脱磷能力的影响，并推荐Li2O作为CaO基钢包 渣系的添加剂。     

Effect of B_2O_3 on Melting Temperature of CaO-Based Ladle Refining Slag

B2O3 is selected as fluxing agent of CaO-based ladle refining slag to decrease the melting temperature as well as to improve the speed of slag forming and the refining efficiency.The effects of B2O3 on the melting temperature of two series of refining slags including the low basicity slags(the mass ratio of CaO/SiO2 is 3-4)and the high basicity slags(the mass ratio of CaO/SiO2 is 5-8.75)were investigated.The slag melting temperature was measured using the hemisphere method.The results indicate that the fluxing action of B2O3 is better than that of CaF2 and Al2O3.For the CaO-based refining slag with low basicity,the melting temperature is decreased effectively when B2O3 is used to substitute for equal mass of CaF2,Al2O3 and SiO2,respectively.For the CaO-based refining slag with high basicity,when CaF2 is substituted by B2O3,the melting temperature can be decreased remarkably.Especially,when the mass ratios of CaO/Al2O3 and CaO/SiO2 are in the range of 1.1-4.0 and 5.25-8.0,respectively,the slag melting temperature is lower than 1300 ℃.Therefore,the B2O3-containing refining slags with high ratios of CaO/Al2O3 and CaO/SiO2 have ultra low melting temperature.     

Li_2O对钢包精炼渣的调质处理

为减少钢包合金化精炼浸渍罩粘渣,以Li2O作调质剂对钢包顶渣调质处理,研究Li2O对钢包顶渣的熔化温度、黏度及脱硫能力的影响。半球法熔化温度测定结果表明:Li2O的助熔效果明显,当其加入量为5%时,渣熔化温度从调质前的1439℃降至1300℃;旋转柱体法黏度测试结果表明:钢包顶渣的黏度高以及合金化精炼处理后顶渣黏度进一步升高,是造成浸渍罩粘渣的主要原因,Li2O能有效降低精炼处理后钢包顶渣的黏度,在1500℃时,未调质的钢包顶渣黏度约为6.5 Pa.s,调质后渣的黏度低于2 Pa.s。调质处理后的钢包渣不会引起钢液的回硫,并可使钢中硫的含量进一步降低。     

210 t BOF-RH-板坯CC流程钢包顶渣改质处理对超低碳钢夹杂物的影响

检测分析了加改质剂（/%:38~43Al,20~30Al₂O₃,27~31CaO,≤6SiO₂,≤6MgO）改质210 t钢包顶渣前后超低碳钢（≤0.01%C）连铸坯中的夹杂物数量和尺寸分布,通过热力学分析,研究了改质剂对钢渣间氧平衡以及连铸坯中夹杂物的影响。结果表明,钢包顶渣改质前的精炼渣样成分为（/%）25.55~39.68CaO,8.51~15.14SiO₂,6.34~27.09MgO,5.92~6.54Al₂O₃,17.32~22.24FeO,3.86~7.35MnO,改质后渣样成分为（/%）34.36~40.43CaO,7.69~11.47SiO₂,6.42~7.31MgO,8.31~25.54Al₂O₃,11.94~20.78FeO,2.17~2.63MnO;采用钢包顶渣改质处理,实际渣中a_(FeO)小于与钢液中氧相平衡的a_(FeO),引起了钢液中的氧通过渣金界面向渣中扩散,从而降低了钢液中氧活度,显著改善钢液的洁净度和降低连铸坯中的夹杂物数量和尺寸,水口结瘤得到明显改善;同时,虽然渣中的a_(FeO)下降较小,但钢液中氧活度得到了明显降低。     

Li2O对低氧化性钢包渣改性处理的实验研究

通过模拟低氧化性钢包渣组成,采用CaO-SiO2-Fe2O3-MnO2(2%)-MgO(6%)-P2O5(3%)系熔剂,在CaO/SiO2≤2.5,Fe2O3≤5%的范围内,用Li2O替代熔剂中CaO,测定Li2O对熔剂熔点和熔剂控制钢液回磷能力的影响。     

高铝钢包渣粘度的计算研究

利用Factsage软件和修正后的Einstein-Roscoe公式计算了高铝钢包渣CaO-SiO2-MgO-Al2O3体系的粘度及相图。计算研究了碱度(R=CaO/SiO2)、MgO含量和Al2O3含量对钢包渣粘度的影响,结合炉渣结构理论对其进行了解释。研究结果表明,在高铝钢包渣中,提高碱度可以降低钢包渣的粘度;在R=1.9时MgO含量增加会增大钢包渣的粘度,R=3时MgO含量增加对粘度影响较小;在碱度大于2时,粘度随Al2O3含量的增加呈现先降低后升高的趋势。要使钢包渣获得良好的流动性,需要控制渣的成分:当Al2O3含量在20 wt%~30 wt%范围,碱度R可控制在3~4之间;当Al2O3含量大于30 wt%、碱度R应大于4。     

环保型高磷铁水预脱磷渣的脱磷性能研究

实验室条件下采用间接测量法,测定了CaF2系和B2O3系脱磷渣的磷分配.即首先测量磷在液态渣和固态铁间的分配比,再通过计算得到磷在液态渣和铁水之间分配比,同时根据渣系成分和光学碱度计算了磷容量.同时采用了扫描电镜、能谱分析与X射线衍射分析技术对脱磷渣进行了研究.实验结果表明,B2O3系预脱磷渣的磷容量远大于CaF2系预脱磷渣的磷容量,因此可以用B2O3全部替代CaF2作为助熔剂进行高磷铁水的预脱磷处理,2种渣系的磷分配均随渣中有效CaO含量的升高而升高.用B2O3作为助熔剂时,B2O3能与渣中高熔点物质2CaO·SiO2和3CaO·P2O5反应生成低熔点物质,从而起到助熔的作用.且w(B2O3)/w(CaO)比值为0.16时,磷分配比为最高值,即该渣脱磷能力最强.     

LF脱硫精炼渣的发展

在对传统精炼渣的局限性进行探讨的基础上,论述了BaO、B2O3代替精炼渣中的CaO、CaF2对熔化特性和脱硫性能的影响,展望了这些替代剂的发展前景。结果表明：BaO不仅具有较好的脱硫能力,还可以降低精炼渣的熔点,提高熔渣流动性,BaO的最佳质量分数为5%~25%。B2O3在渣中的质量分数在10%以内时,可以代替CaF2,起到降低侵蚀炉衬和污染环境的作用。