进口富矿粉液相流动行为试验研究

在烧结过程中,铁矿粉液相流动能力会对铁矿粉固结产生重要影响。采用铁矿石高温特性仪,对9种进口富矿粉液相流动性指数进行了测定,探究了富矿粉液相流动性影响因素,并对液相中气孔微观结构特征进行了解析。试验结果表明,富矿粉液相流动性受铁矿粉自身SiO_2、Al_2O_3含量以及配加CaO含量影响。基于此,提出了富矿粉液相流动性的化学成分控制因子。对液相中气孔微观结构研究表明,随着矿粉液相流动性提高,液相中气孔聚合程度提高,气孔圆度系数也随之增加。     

铁矿粉烧结液相流动性特征数的影响因素

为探究铁矿粉烧结液相的流动性规律,采用流动性特征数表征烧结液相的流动性能。该特征数综合了液相流动过程的各种重要过程信息,包括实际烧结生产中的烧结温度信息,从而能够更客观、更准确地区分出不同矿粉流动性能的差异。通过改变铁矿粉中的化学成分,研究不同成分非铁氧化物对液相流动性特征数的影响。结果表明,随着铁矿粉中SiO_2、Al_2O_3、MgO质量分数的增加,液相流动温度逐渐升高,流动速率逐渐降低,流动性特征数下降,但影响的程度不同,因此,三者的质量分数应控制在一定范围内;碳质量分数对铁矿粉流动性特征数的影响与铁矿粉中铁氧化物的组成有关。     

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。     

精矿粉对烧结矿液相行为和结构的影响

粒级细小的精矿粉在烧结过程中对粘结液相的形成和行为具有重要影响。采用相图软件(FactSage~(T M)7.0)对Fe_2O_3-CaO-SiO_2渣系进行了计算,通过烧结试验对铁矿粉烧结液相行为受脉石的作用进行了研究。结果表明,SiO_2能明显提高烧结液相的量和流动行为,Al_2O_3也有一定的促进作用,MgO则会轻微抑制;同化性能好的铁矿粉形成的初始液相层较薄,有利于其扩散;烧结矿的粘结相和孔洞结构主要受液相行为和大颗粒矿粉自身致密度影响。     

MgO/Al_2O_3比对铁矿粉烧结液相生成的影响

本文采用Fact Sage热力学软件模拟计算了不同MgO/Al_2O_3比的铁矿粉烧结过程液相生成行为,并且通过试验研究了MgO/Al_2O_3比对含高岭土型和三水铝石型Al_2O_3混合料液相生成特征温度的影响规律。结果表明:烧结液相量随温度升高而增多;MgO/Al_2O_3比从0.5增大到1.8,烧结混合料有效液相开始生成温度降低,有效液相生成终止温度略有升高,完全熔化温度区间增加;适宜的MgO/Al_2O_3比,有利于提高烧结液相生成量。     

316L不锈钢LF精炼过程夹杂行为热力学分析和工艺优化

采用热力学计算方法得出316L不锈钢(/%:0.02C,0.51Si,1.15Mn,0.030P,0.001S,16.77Cr,10.12Ni,2.07Mo,0.040N,0.006Ti,0.004A1)精炼过程中脱氧平衡后形成MgO·Al_2O_3、2MgO·SiO_2、3Al_2O_3·2SiO_2、2NgO·2Al_2O_3·5SiO_2优势区图,研究和分析了各类夹杂物生成与转变的热力学条件。结果表明,在1 873 K时,当钢液中的溶解Al含量低于0.001%和溶解Mg含量低于2×10~(-7)%时才能形成低熔点变形能力较好的2MgO·2Al_2O_3·5SiO_2类夹杂物;当钢液中溶解Al含量在1.7×10~(-4)%以下,钢液中不形成MgO·Al_2O_3尖晶石夹杂;2MgO·SiO_2与3Al_2O_3·2SiO_2类高熔点夹杂物形成区域最大。实践表明,加Ca对高熔点夹杂物2MgO·SiO_2与3Al_2O_3·2SiO_2变性处理的热力学条件充足,当316L不锈钢180 t LF钢液溶解氧为0.002 0%,进行喂硅钙线2 m/t,精炼终点[O]为0.001 5%,2 mm冷轧板夹杂物为C类0.5~1.0级,主要成分为CaO·Al_2O_3·SiO_2。     

CaO-SiO2-MgO-Al2O3系精炼渣的活度计算模型

精炼渣系对钢中夹杂物的演变与去除有着重要影响,渣金反应导致铝脱氧钢中大量形成MgO-Al_2O_3夹杂物,危害钢材的表面质量与疲劳性能.为了降低渣中MgO的反应性,文中依据分子离子共存理论,建立了CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3系精炼渣的活度计算模型,利用该模型,计算分析了渣中MgO含量、SiO_2含量、CaO/Al_2O_3和CaO/SiO_2对渣中MgO活度的影响规律.结果表明,增加Si O2含量可显著降低MgO活度.当MgO含量为10%时,控制CaO/Al_2O_3小于1和CaO/SiO_2小于0.6可有效降低MgO活度.     

MgO/Al2O3对高炉渣基矿渣棉制备过程中调质熔渣析晶行为的影响

为了探究MgO/Al_2O_3对高炉渣基矿渣棉制备过程中调质高炉熔渣析晶行为的影响,利用Factsage热力学软件模拟了不同MgO/Al_2O_3时调质高炉熔渣降温过程中的理论析晶温度和析晶种类及含量,在实验室条件下以化学纯试剂模拟制备不同MgO/Al_2O_3高炉熔渣,利用XRD和SEM定性分析了不同MgO/Al_2O_3调质高炉熔渣的析晶行为。结果表明:不同MgO/Al_2O_3调质高炉熔渣均出现析晶现象,析出相主要是钙镁黄长石(2CaO·MgO·2SiO_2)和钙铝黄长石(2CaO·Al_2O_3·SiO_2),且析出相含量随MgO/Al_2O_3的变化呈规律性变化;不同析出相的开始析出温度和熔渣的固相开始析出温度随MgO/Al_2O_3值变化呈规律性变化,当MgO/Al_2O_3为0.6时,熔渣固相开始析出温度最低,为1 406.83℃,此时析晶活化能最大,此时体系最稳定。     

炉渣反应平衡对钢中总氧和非金属夹杂物影响的研究

高强度低合金钢为了控制钢中硫含量,生产过程中采用高碱度、低氧化性精炼渣,致使钢中生成尺寸较大的塑性夹杂物,严重影响钢材质量。炉渣组成对钢中夹杂物有很大影响,文章介绍了采用钢-渣平衡的方法对五种渣系(不同CaO/SiO_2和Al_2O_3%)钢中总氧和非金属夹杂物影响的研究。结果表明,钢-渣反应平衡后,顶渣中Ca O/SiO_2在1.93~4.54,Al_2O_3 %在21%~30%;钢中T.O在7×10~(-6)~19×10~(-6);钢中夹杂物呈球形,绝大多数尺寸在5μm以下,类型为Al_2O_3-Si O2-CaO-MgO系,部分夹杂物中含有少量MnO。当顶渣中Al_2O_3含量一定时,随着顶渣中(CaO+MgO)/SiO_2提高,T.O下降;夹杂物中MnO含量降低,CaO/Al_2O_3增加。当顶渣CaO/SiO_2一定时,随着渣中Al_2O_3含量的提高,T.O增加;夹杂物中Al_2O_3含量增加,CaO含量也相应增加,CaO/Al_2O_3变化不大,约在1,夹杂物中MgO含量和MgO/Al_2O_3下降。随着钢中T.O含量的增加,夹杂物的数量呈上升的趋势;钢中出现大尺寸夹杂物的几率增加。     

Al_2O_3和SiO_2对烧结液相生成影响的研究

通过研究Al_2O_3、SiO_2对烧结液相生成的影响及分析实际烧结生产中烧结矿Al_2O_3/SiO_2比值不同范围下对转鼓强度的影响,得出烧结配料Al_2O_3/SiO_2控制在0.30~0.355有利于烧结矿质量的提高。在此基础上,进一步探讨了马钢烧结配料Al_2O_3/SiO_2应该控制的水平及3个炼铁总厂烧结矿现Al_2O_3水平下SiO_2含量适宜的控制范围,并提出了针对性的调整建议。     

盛钢桶用含MgO的矾土耐火材料

为了解决Al_2O_3含量高的SiO_2—Al_2O_3系盛钢桶耐火材料的高耐蚀性与裂纹及结构剥落之间的矛盾,采取在此种耐火材料的基质内加入适量MgO的方法。这种耐火材料的特点是颗粒为烧结矾土,基质部分则是镁砂和烧结矾土的共同细磨粉。显然,这类耐火材料的骨料矿物组成是刚玉和莫来石,基质部分在使用过程中形成高粘度液相和MgO。     

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。     

SiO_2质量分数对铁矿粉液相特性及固结强度的影响

模拟烧结实际原料条件,在固定CaO配比条件下,通过FactSage热力学软件分析探讨不同SiO_2质量分数铁矿粉在平衡态条件下的液相生成量,并采用扫描电镜分析非平衡态条件下不同SiO_2质量分数铁矿粉的粘结相生成情况;同时探讨不同SiO_2质量分数铁矿粉对固结强度的影响规律。研究结果表明:在1 300℃温度下,铁矿粉的SiO_2质量分数每提高1%,则其产生的液相量将减少4.539%;粘附粉的液相流动性与烧结体固结强度呈"倒钟型"二次函数关系,当铁矿粉SiO_2质量分数在4%左右、Al_2O_3质量分数在2%左右条件下,铁矿粉的液相流动性、铁酸钙生成量及烧结体的固结强度最优。     

烧结矿化学成分控制现状及发展方向

研究了2015年国内典型钢铁企业烧结矿的化学成分控制,并分析了不同原料条件下烧结矿的合理化学成分及其对烧结矿性能的影响规律。研究表明:国内典型钢铁企业烧结矿的铁品位较高,波动较小;除个别钢厂外,烧结矿Al_2O_3含量基本在1.60%~2.04%范围内;不同企业烧结矿SiO_2和FeO含量差异较大,但MgO含量均有降低趋势。烧结矿中适宜的SiO_2、FeO和Al_2O_3控制应降低烧结矿SiO_2和FeO含量,适当提高烧结矿碱度并使Al_2O_3/SiO_2尽量接近0.1~0.3,改善烧结矿条件使烧结矿中FeO以Fe_3O_4形式存在,增加烧结矿中Fe_3O_4与铁酸钙粘结相数量。低MgO烧结矿和镁质球团是未来炼铁发展的新方向,其既能满足高炉的冶炼要求,同时又改善了烧结矿和球团矿的各项性能指标。     

高炉氧化镁渣的选择研究

本文用混料回归设计来进行高炉MgO渣性能的研究。MgO对熔化性温度的影响由Al_2O_3决定。碱度和MgO量的增加,使炉渣熔化性温度升高。对一定的Al_2O_3相应有一最大允许MgO量。CaO和MgO对脱硫效果的置换关系由SiO_2来决定。当SiO_2>41.1％,用MgO代替CaO,L_s增大,反之则不然。高炉合适MgO渣可根据高A1_2O_3、高MgO,高Al_2O_3、低MgO,低Al_2O_3、高MgO等生产条件配合选定。     

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。     

m(MgO)/m(Al_2O_3)对铁矿粉烧结矿相组成的影响

在准化学平衡条件下,通过相平衡实验研究了不同的m(MgO)/m(Al_2O_3)对含两种类型的Al_2O_3的铁矿粉烧结矿相组成的影响。利用X射线衍射及扫描电镜分别对试样进行了矿相组成分析和显微结构观察。实验结果表明:当温度为1300℃、二元碱度R=2.0时,含两种类型的Al_2O_3的铁矿粉主要矿相组成相近;随着m(MgO)/m(Al_2O_3)的增大,磁铁矿(Fe_3O_4)、硅酸盐(Ca_2SiO_4)、铁酸一钙(CaO·Fe_2O_3)等矿相含量有所升高;同时铁酸钙中固溶Al减少,铁酸钙形态由板片状向针状转变,并且产生富Mg的复合铁酸钙(SFCAM)。     

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。     

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%。     

目前常用脱硫精炼渣

<正>目前常用的脱硫精炼渣主要由CaO、Al_2O_3、SiO_2、MgO、CaF_2等成分组成。CaO是碱性氧化物,对脱硫起主要作用;Al_2O_3本身呈酸性,无脱硫作用,在一定程度上能降低熔渣的碱度。但是Al_2O_3能与CaO结合成低熔点化合物,降低精炼渣的熔点;SiO_2主要起助熔剂作用,它对精炼渣发泡,减少钢中点状夹杂物也有一定作用;MgO与硫有一定结合能力,但是这种结合能力不如CaO,而且MgO