Al_2O_3和MgO对炉渣热焓的影响及热力学分析

为了研究Al_2O_3和MgO对炉渣热焓、Al_2O_3和MgO活度及炉渣液相区的影响,以酒钢高炉炉渣成分为基础,通过Factsage热力学软件计算了不同组分炉渣的热焓、活度和液相区变化。结果表明,随着Al_2O_3和MgO含量的增大,炉渣热焓值均逐渐增大,Al_2O_3和MgO在炉渣液相中的活度也逐渐增大。炉渣液相区随着Al_2O_3和MgO含量的提高及温度的升高而扩大,根据炉渣实际成分,当Al_2O_3含量低于10%,适当降低碱度和MgO含量可扩大炉渣液相区,当Al_2O_3含量大于10%时,提高碱度和MgO含量有利于液相区的扩大。     

二元碱度与Al_2O_3对酒钢炉渣流动性的影响

为明确二元碱度和Al_2O_3对酒钢炉渣冶金性能的影响机理,基于酒钢高炉渣的实际成分,通过粘度实验研究了二元碱度和Al_2O_3对炉渣粘度及熔化性温度的影响。实验结果表明:炉渣粘度随着渣中二元碱度的增大而降低,随着渣中Al_2O_3含量的增加而增大;炉渣的熔化性温度则随着渣中二元碱度和Al_2O_3含量的增加均呈升高的趋势。为保证酒钢炉渣具有良好的流动性,炉渣的二元碱度可控制在1.05~1.10,Al_2O_3含量应控制在8.0%~12.0%。     

改善高炉高Al2O3低(MgO)/(Al2O3)渣系流动性研究

针对国内高炉炼铁原料中Al_2O_3含量不断提高和高炉炉渣中(MgO)/(Al_2O_3)偏高的情况,通过相图分析和对比高(MgO)/(Al_2O_3)和低(MgO)/(Al_2O_3)渣的炉渣粘度和熔化性温度,提出了当高炉采用低(MgO)/(Al_2O_3)渣制度时应采取的冶炼措施。分析表明,炉渣中MgO含量低时,可以通过适当提高二元碱度和炉渣过热度的方法保证炉渣的流动性,但二元碱度不易超过1.25,否则炉渣熔化性温度超过1 380℃,高炉操作抗波动能力下降。     

钒钛磁铁矿高炉冶炼的炉渣性质与钒氧化物还原关系

根据承钢高炉炉渣含钒高的特殊性,为了提高钒的还原收得率,研究高炉炉渣性质与钒还原的关系。研究结果表明:在炉渣碱度R12、MgO含量10%左右、Al_2O_3含量14%左右、TiO_2含量9%以下、炉渣温度1 500℃左右条件下,有利于钒还原;增加渣中V_2O_5含量,炉渣熔化性温度降低,但对炉渣黏度影响不明显。     

中性条件下高炉钛渣粘度的研究

本文采用较严格的实验方法,研究测定了中性条件下TiO_2-CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO五元渣系的粘度和熔化性温度,细致考察了各组成因素对炉渣性质的影响。实验结果表明,渣中TiO_2和MgO含量增加、碱度((CaO)/(SiO_2))提高,可使炉渣粘度降低,Al_2O_3含量增加可使粘度略有增加。其中,碱度对钛渣性质的影响起主导作用。     

低钛高炉渣排碱能力研究

针对某钢厂高炉低钛渣系的排碱能力进行试验,研究w_(CaO)/w_(SiO_2)、w_(MgO)、w_(Al_2O_3)、w_(TiO2)以及初始碱含量对炉渣排碱能力的影响。结果表明:随炉渣w_(CaO)/w_(SiO_2)的提高,炉渣中w_(MgO)和初始碱含量的增加,高炉渣的排碱能力都逐渐降低;随炉渣中w_(Al_2O_3)的提高,炉渣的排碱能力逐渐增强;炉渣的排碱能力随w_(TiO_2)的增加有小幅度的降低。建议高炉生产应适当的降低炉渣w_(CaO)/w_(SiO_2),炉渣的w_(CaO)/w_(SiO_2)应保持在1.05到1.10左右;适当降低w_(MgO),炉渣w_(MgO)含量保持在7%~8%左右;适当增加w_(Al_2O_3),降低w_(TiO_2);减少碱金属的入炉量,降低高炉碱负荷。     

酒钢高炉炉渣熔化温度与流动性研究

为了研究二元碱度、MgO含量和Al_2O_3含量对酒钢高炉炉渣流动性及熔化温度的影响,以酒钢高炉炉渣为基础,运用Factsage热力学软件计算了不同组分炉渣的黏度和熔化温度。根据计算结果,分析了二元碱度、MgO含量和Al_2O_3含量对炉渣黏度和熔化温度的影响规律。结果表明,当前酒钢高炉炉渣化学稳定性良好。为使炉渣具有良好的流动性和熔化温度,酒钢高炉炉渣二元碱度应控制在1.05左右,MgO含量在8%~10%以上较为适宜,Al_2O_3含量应不超过10%。     

唐钢3200m~3高炉炉渣成分及性能分析

近年唐钢3 200 m~3高炉由于炉料结构发生变化,渣中Al_2O_3含量最高达16%,影响了炉渣性能,对生产的稳定带来了影响。通过检测炉渣的成分及性能,结合相图理论,分析了Al_2O_3、二元碱度及Mg O含量对炉渣性能的影响,结果表明,二元碱度在1.15以下时,炉渣在较低温度下仍有较好的流动性;R~2为1.2时,MgO含量应低于8.69%。唐钢高炉选择Al2O3含量约为15%、MgO含量为6%~9%、R2≯1.2的渣型较为适宜。     

Al2O3、MgO和二元碱度对高炉渣稳定性影响研究

为降低成本、拓宽矿源,对高炉高铝矿终渣进行了系统研究。通过测定不同组分炉渣黏度和熔化温度,并使用Factsage软件计算相图,得出结果:炉渣温度稳定性随MgO含量和二元碱度的增加而变好、随Al_2O_3含量的增加而变差,其中Al_2O_3含量对炉渣温度稳定性的影响最为显著;相比于MgO和Al_2O_3含量波动,二元碱度波动对炉渣成分稳定性影响最为明显,在高炉冶炼过程中,应严格控制二元碱度波动。     

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。     

锰硅合金冶炼采用高Al2O3炉渣的研究

本文介绍了上海铁合金厂冶炼锰硅合金的渣型,并通过大量生产数据的统计分析,探讨了渣中 MnO 含量与炉渣碱度、Al_2O_3含量等因素间的关系。实测了炉渣的熔点、熔化速度和粘度。提出了冶炼锰硅合金的高 Al_2O_3炉渣的渣型是:CaO 23—27%、MgO 6—8%、SiO_2 33—37%、Al_2O_3 18—21%、三元碱度(CaO+MgO)/SiO_2 0.7—0.9、含氟2—3%。     

含氟炉渣的粘度和熔化温度——包氟炉渣物化性能研究之一

一、前言包钢炉渣在高炉冶炼中呈现的很多特点,其根源在于含氟炉渣的特性。以前对含氟炉渣性能曾做过一些测定研究工作,但缺乏较完整的数据。为此我们计划对含氟炉渣进行较系统的测定和研究。炉渣粘度和熔化温度是冶金工作者十分注意的物化性能。本文是对CaO—MgO-SiO_2—Al_2O_3—CaF_2五元系合成含氟炉渣进行粘度、熔化温度测量结果的介绍。绘制出了不同Al_2O_3和MgO含量下的CaO—SiO_2—CaF_2三元系部分区域的等粘度图,讨论了碱度、氟     

高炉渣微观结构对其冶金性能的影响

高炉渣属于多元硅酸盐体系,在高温状态下处于熔融状态,在一定状态下物质的微观结构决定了其宏观性质。综述了高炉渣微观结构的研究现状,并分析了其对炉渣流动性和脱硫能力的影响。高炉渣化学组分主要分为网络形成子与修饰子,网络结构主要由硅氧四面体构成。CaO和MgO为网络修饰子,增加其含量,可使炉渣中自由氧离子浓度提高,降低炉渣中复杂阴离子的聚合度,破坏硅酸盐网络结构,从而炉渣黏度降低;但是碱度或MgO含量过高,也会导致炉渣中高熔点矿物增加,炉渣黏度增大。Al_2O_3、TiO_2根据其含量不同在炉渣中起的作用不同。在一定的含量范围内,Al_2O_3和TiO_2为网络修饰子,起到降低炉渣黏度的作用;随着Al_2O_3和TiO_2含量的增加,两者均会成为网络形成子,使炉渣的黏度增大,流动性变差。随着炉渣碱度或MgO含量的增加,炉渣中复杂离子团受到破坏,炉渣脱硫反应得到提高;但其含量过高时,高熔点物质增多,炉渣流动性变差,脱硫能力降低。通过深入研究高炉渣微观结构,可以更好地理解炉渣化学成分和冶金性能之间的关系,为确定合理的造渣制度提供理论依据。     

含钛高炉渣熔化性研究

以高炉渣为主要原料,配入Ca(OH)_2、SiO_2、Al_2O_3和TiO_2化学试剂调整炉渣的组成,应用炉渣熔化特性测试仪半球点法,研究了含Al_2O_3 14.6%～17.6%、TiO_2 5%～7%高炉渣的熔化特性。结果表明:随着碱度的升高,炉渣的熔化性温度明显升高;TiO_2含量增加,炉渣的熔化性温度相应降低;适当提高渣中MgO的含量,可避免因Al_2O_3含量升高而引起的熔化性温度上升;炉渣的熔化性温度为1320～1420℃,熔化性良好。     

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。     

杭钢高炉炉渣的冶金性能

杭钢炉渣属短渣型,其自由流动温度为1320～1325℃,并与实际渣温相差100～150℃,较能经受炉温波动。渣中MgO,Al_2O_3对自由流动温度影响显著,而CaO/SiO_2甚微。1400℃时CaO/SiO_2,Al_2O_3MgO对粘度影响大,1500℃时前两者的作用变得很小。故渣温较低时,为使炉渣有足够的流动性,低Al_2O_3、低MgO或低碱度操作是不适宜的。杭钢条件下,炉渣的主要职能是稳定炉况、保证脱硫。抑制炉内硅的迁移过程主要靠其它措施,其中包括提高终渣碱度,使中间渣吸收SiO的能力增强。降低铁水含硅量主要受渣温降低、脱硫变差的制约。     

沉降电炉渣体系的熔化温度研究

本文采用Factsage软件的Phase Diagram模块对艾萨炼铜工艺电炉渣体系的初始熔化温度和完全熔化温度进行计算,同时分析了炉渣各组分对于熔化温度的影响规律。研究结果表明:电炉渣的完全熔化温度随着Al_2O_3、Fe_3O_4含量的升高迅速上升,CaO、SiO_2的含量对于熔化温度的影响不大;FeO含量的升高会使熔化温度大幅降低,通过采取一定的措施促进电炉渣中Fe_3O_4转变成FeO,可以显著降低熔化温度。实际生产中需要控制Al_2O_3的含量低于4.5%、Fe_3O_4的含量低于8%、MgO的含量低于4%,从而可确保电炉渣在操作温度下完全熔化。     

国内外高炉炉渣(MgO)/(Al_2O_3)的对比分析

针对国内高炉炉渣(Mg0)/(Al_2O_3)偏高的现状,通过与国外典型高炉炉渣(MgO)/(Al_2O_3)的对比,分析了国内高炉(MgO)/(Al_2O_3)高的原因。提出了在实现高炉冶炼稳定顺行的前提下,既满足炉渣的黏度要求,又合理使用资源、最大限度节约资源,降低工序能耗和成本的适宜(MgO)/(Al_2O_3)操作的理论依据。     

高钛型高炉渣熔化性温度影响因素分析

针对增加钒钛磁铁矿使用比例渣中TiO_2质量分数提高后,对二元碱度以及MgO、TiO_2和Al_2O_3质量分数等对高钛型高炉渣熔化性温度的影响进行了分析。结果表明,在二元碱度为0.9~1.3、MgO质量分数为7.00%~13.00%、TiO_2质量分数为21.00%~25.00%、Al_2O_3质量分数为13.00%~16.00%、其他组元不变的条件下,随着二元碱度、MgO质量分数升高,熔化性温度升高;随着TiO_2质量分数升高,熔化性温度先升高后降低;随着Al_2O_3质量分数升高,炉渣熔化性温度降低。二元碱度可以在较大范围内变化,对炉渣熔化性温度的调控作用最明显;MgO、TiO_2和Al_2O_3的质量分数只能在较小的范围内变化,对炉渣熔化性影响不显著。在渣中TiO_2质量分数为21.00%~25.00%的条件下,炉渣二元碱度不宜超过1.15,三元碱度不宜超过1.60,否则炉渣熔化性温度将显著升高。     

高炉炉缸区钒氧化物的还原试验

炉缸区钒氧化物的还原对钒的收得率具有重要影响。通过研究炉渣成分和温度对钒氧化物还原的影响,结果表明:二元碱度对钒氧化物还原影响显著,钒氧化物的还原率随着二元碱度的增加而增加;MgO、Al_2O_3含量增加,钒氧化物的还原率先升高后降低;TiO_2含量增加,钒氧化物的还原率降低,且TiO_2含量超过11%时钒氧化物的还原率大幅降低;钒氧化物的还原率随着温度的增加而升高。当承钢高炉渣的二元碱度1.2、Al_2O_3含量14%、MgO含量10%、TiO_2含量9%、炉渣温度控制1 500℃时,钒氧化物的还原达到最佳,还原率达到90%左右。