FeO、Al2O3和MgO质量分数对高炉初渣黏度的影响

以涟钢7号高炉软熔带炉料滴落形成的初渣为研究对象进行化学成分分析,采用分析纯试剂制备高炉炉渣渣样,探究CaO SiO2 MgO Al2O3 FeO五元渣系中,w(FeO)为3%～8%、w(Al2O3)为9%～13%及w(MgO)为2%～6%对涟钢7号高炉初渣黏度和熔化性温度的影响规律。结果表明,在碱度为1.373时,炉渣黏度随FeO质量分数的增加而减小,且FeO质量分数越大,炉渣的熔化性温度越低;当w(MgO)为7.38%、w(FeO)为5%时,炉渣黏度和熔化性温度都随着Al2O3质量分数的增加而减小;当w(Al2O3)为10.95%、w(FeO)为5%时,随着MgO质量分数的增加,炉渣黏度和熔化性温度都呈现降低趋势。     

w(MgO)和w(Al2O3)对混合炉料软熔性能的影响

 改善高w（Al2O3）矿石冶炼的常用方法是增加烧结矿w（MgO），则高碱度烧结矿中w（MgO）和w（Al2O3）均升高且w（MgO）/w（Al2O3）改变。为降低冶炼成本，需合理调控高炉综合炉料的w（MgO）和w（Al2O3）。以现场烧结矿和天然块矿为试验原料，考察了烧结矿中w（MgO）和w（Al2O3）均增加的条件下混合炉料软熔性能的变化规律，结合相图和X射线衍射分析w（MgO）和w（Al2O3）的影响机制。结果表明，随着烧结矿中w（MgO）和w（Al2O3）增加，混合炉料软化特征温度降低；渣相熔化温度和黏度下降引起混合炉料的熔化特征温度降低，添加MgO能改善高Al2O3炉料的软熔性能，达到适宜的 w（MgO）/w（Al2O3）即可。     

CaO-5%MgO-Al_2O_3-SiO_2-0.5%‘FeO’体系低SiO_2区域熔化性能

通过半球点测试仪,对CaO-5%MgO-Al2O3-SiO2-0.5%‘FeO’体系低SiO2区域的炉渣熔化性能进行研究。结果表明:在炉渣中添加少量的SiO2可降低炉渣的熔点;当w(CaO)/w(Al2O3)较小时,炉渣的熔点随着SiO2含量的增加而降低;当w(CaO)/w(Al2O3)较大时,炉渣的熔点随着SiO2含量的增加呈现先降低后升高的趋势;随着四元碱度的增大,炉渣的熔点的总体趋势为先降低后升高。建立了熔化温度与各组分的关系,试验数据与关系式计算结果吻合较好。     

高炉低w（TiO2）炉渣流动性的研究

为了有效地利用含钛磁铁矿,研究了低w(TiO2)炉渣的流动性。实验选定w(TiO2)的变化范围为1%～3%,碱度为1.15,以现场高炉渣为主,实验室添加化学试剂配半合成渣,研究了w(TiO2)的变化对炉渣流动性的影响。实验结果表明:在只变动w(TiO2)的条件下,w(TiO2)维持在2%左右有利于改善炉渣流动性;炉渣熔化性温度随着w(TiO2)的增加先减小后增加,当w(TiO2)为2%时炉渣熔化性温度最低。     

含钛高炉渣黏度和熔化性能

基于混料试验中单纯形质心法建立了CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO-2%TiO₂渣黏度和熔化性能预测模型,利用预测模型、FactSage和X射线衍射(XRD)研究了不同w(Al₂O₃)含钛炉渣的冶金性能,并探讨了高Al₂O₃炉渣中w(MgO)/w(Al₂O₃)对黏度和熔化性能的影响。结果表明,炉渣黏度和熔化性能预测模型具有较高的精度,误差分别小于5%和2%。随着Al₂O₃质量分数由10%增加至18%,黏度(η)、熔化性温度(t_M)和液相线温度(t_L)均升高;低熔点相黄长石(Melilite)开始析出温度和析出量逐渐增大,高熔点相钙钛矿(CaTiO₃)和低熔点相硅灰石(CaSiO₃)开始析出温度先增大后减小,还析出了少量高熔点相尖晶石。当A...     

钒对高炉炉渣性能的影响

根据承钢高炉炉渣含钒高的特殊性,以现场渣为基准,研究了钒对炉渣黏度(η)、熔化性温度(Ts)和脱硫的影响。研究结果表明:随着V2O5含量的升高,炉渣呈短渣特性,炉渣黏度先升高后降低,炉渣熔化性温度持续降低。当温度高于熔化性温度时,适当增加V2O5含量,黏度降低,对生产有利。随着温度升高,炉渣黏度降低,温度越高,黏度变化越小。温度的升高有利于脱硫反应的进行,V2O5含量的变化对炉渣脱硫的影响不大。     

京唐高炉渣性能评价及低镁渣性能分析

结合京唐高炉的生产实际,通过对京唐现场炉渣的取样和实验室分析,对京唐高炉渣的冶金性能进行评价,其炉渣的热稳定性及流动性均符合高炉冶炼要求。通过黏度试验研究,考察Al2O3以及二元碱度对低镁条件下炉渣黏度和熔化性温度的影响。试验结果表明,炉渣黏度随渣中Al2O3质量分数的增加而升高,随二元碱度的增加呈先降低后增加的趋势;炉渣的熔化性温度随渣中Al2O3质量分数和二元碱度的增加而升高;为保证低镁炉渣具有良好的流动性,当炉渣中MgO的质量分数保持为4.0%时,二元碱度可控制为1.19左右,Al2O3的质量分数控制为16%以下。     

含铝TRIP钢结晶器保护渣黏度特性

含铝TRIP钢钢液中Al易与结晶器保护渣中的SiO2发生氧化-还原反应,使其保护渣中Al2O3的质量分数由3%快速增加到30%左右,w(Al2O3)/w(SiO2)由0.10增加到1.44,导致黏度发生大的波动.研究了Al2O3含量和w(Al2O3)/w(SiO2)对含铝TRIP钢保护渣黏度的影响,建立了高Al2O3含量保护渣系黏度的计算模型.结果表明:随着Al2O3质量分数由3%增加到17%,综合碱度R1的保护渣黏度先增大再减小,而R≥1的保护渣黏度变化较小;随着Al2O3质量分数由17%增加到30%,保护渣的黏度快速增大;随着w/w的增大,Al-TRIP钢保护渣的黏度呈现先快速减小而后迅速增大的趋势.     

转炉吹炼不同阶段炉渣黏流特性变化

为明确转炉吹炼不同阶段炉渣黏流特性变化机理，结合不同时期典型的转炉炉渣成分，利用FactSage热力学模拟软件研究了碱度、FeO、MgO、MnO和Al₂O₃的变化对CaO-SiO₂-FeO-MgO-MnO-Al₂O₃系转炉渣黏度的影响，并结合生产实际给出了转炉冶炼不同阶段适宜的炉渣碱度、炉渣中合理的FeO、MgO、MnO及Al₂O₃含量。研究结果表明，不同碱度条件下转炉渣黏度随温度升高而逐渐减小，不同温度条件下转炉渣黏度随碱度增大呈现先增大后减小的趋势。炉渣黏度受FeO、MgO和Al₂O₃含量变化影响较大，受MnO含量变化影响相对较小。炉渣流动性主要与炉渣结构的聚合度和渣中固相质量分数有关，FeO、MgO和Al₂O₃含量增加可以破坏渣中硅酸盐聚合体的网络结构，多余MgO易导致渣中高熔点固相析出；Al₂O₃...     

四元渣系CaO-FeO-SiO2-V2O3的活度模型及应用

根据分子离子共存理论建立了CaO-FeO-SiO2-V2O3四元渣系活度计算模型.计算结果表明,渣中V2O3的活度系数与实测值吻合.V2O3活度系数的影响因素主要为炉渣碱度和渣中氧化铁含量.冶炼含钒合金钢时,钒的收得率主要与冶炼钢种成分、炉渣成分和渣量有关,其中炉渣氧化铁的活度和渣量对钒的收得率影响显著.对于钒铁、V2O5和钒渣等合金添加剂用于冶炼含钒合金钢的计算表明,钒铁收得率最高,而钒渣的收得率最差,且只能用于冶炼微钒合金钢种.     

高炉渣适宜镁铝比分段管控的分析与应用

 为了给现代高炉渣适宜镁铝比(w(MgO)/w(Al2O3))提供理论依据,定性定量地指导高炉操作,针对高炉渣的适宜镁铝比问题展开研究。首先,分析了高炉渣中MgO的必要性,即在现代化大高炉的冶炼条件下,随着高Al2O3外矿用量的增加,炉渣中含有适宜的MgO是必须的。炉渣合理镁铝比可根据Al2O3质量分数不同进行分段管控：当渣中w(Al2O3)小于14%时,MgO可根据生产要求添加;w(Al2O3)为15%～17%时,适宜的镁铝比(w(MgO)/w(Al2O3))应控制在0.40～0.50,但需注意炉温的影响;当渣中w(Al2O3)大于18%时,适宜的镁铝比应控制在0.45～0.55。在理论分析与试验研究的基础上,进行了工业化应用试验。试验期炉渣镁铝比由0.51降低至0.47,高炉焦比由363.39降低至357.82 kg/t,综合燃料比由495.23降低至试验期的494.18 kg/t,取得了良好的技术经济指标,证明了现代高炉渣镁铝比分段管控技术的正确性和可应用性。     

高铁含量型CaO-FeO-ZnO-SiO2炉渣黏度研究

炉渣黏度对铅基固废熔炼过程的顺利进行具有重要影响,而炉渣黏度与炉渣结构存在内在联系。以CaO-FeO-ZnO-SiO₂四元系合成渣为研究对象,采用熔体物性综合测定仪测定合成渣的黏度,在FeO/SiO₂=1.5～2.4、CaO/SiO₂=0.3～0.7、ZnO=5%～15%范围内探讨了炉渣黏度随温度组成变化的关系。结果表明,所研究的炉渣均为典型的碱性炉渣,其黏度曲线具有明显的熔化性温度。当CaO、FeO和ZnO的含量过高,造成SiO₂小于24%时,黏度曲线的熔化性温度明显增大。适宜的炉渣组成为ZnO 11%、FeO/SiO₂=1.8、CaO/SiO₂=0.5。     

B2O3在CaO-BaO-SiO2-Al2O3-CaF2精炼渣中的作用

选择w（CaO）=46％,w（BaO）=10％,w（SiO2）=11．2％,w（Al2O3）=11．6％的渣作基础渣系,将B2q作助熔剂替代CaF2,发现B2q和CaF2的助熔效果相当,B2q可用作环保型助熔剂。将CaO-SiO2-BaO-Al2O3-CaF2作基础渣系,B2O3作酸性氧化物,在碱度（m（CaO＋BaO）／m（SiO2＋B2O3））为2．5和2．8时,研究B2O3替代SiO2后精炼渣的熔化性能。结果表明,B2O3替代25％的SiO2后就可大幅度降低粘度,并且发现富硼精炼渣的高温熔化性能稳定,粘度值稳定在0．3～0．5Pa·s。在碱度为2．8wt进行脱硫工艺实验,当w（SiO2）=20．6％时渣剂脱硫率为80％,当w（SiO2）=10．3％,w（B2O3）=10．3％时渣剂脱硫率为91．3％,主要原因是熔化性能良好的熔渣有助于提高传质速率。     

Al2O3对酒钢低铝渣黏度的影响及热力学分析

为进一步分析Al2O3含量对低铝渣黏度的影响,以酒钢高炉渣成分为基础,通过试验和FactSage热力学软件分别研究了不同Al2O3含量炉渣的黏度、液相线温度、活度和冷却结晶过程的物相变化。结果表明,在本试验的低铝渣范围内,随Al2O3含量增加,炉渣黏度增大,在1 450 ℃以上黏度低于0.45 Pa·s,炉渣流动性和稳定性良好。Al2O3活度随Al2O3含量的增加而增大,相反,SiO2活度降低也证明炉渣聚合度的增大。炉渣的冷却结晶过程则表明,在液相线温度以上时,炉渣黏度主要与炉渣结构的复杂程度有关;在液相线温度以下时,黏度受液相炉渣结构和固相颗粒含量的共同影响。     

w(MgO)对高炉高铝渣高温性能的影响

在实验室条件下研究了w(MgO)对高炉高铝渣高温性能的影响,利用旋转法测定炉渣的黏度,利用变形法测定炉渣的熔点.研究结果表明:当高炉渣中w(Al2O3)＞17 %时,w(MgO)应控制在12 %,二元炉渣碱度控制在1.05,这样的高炉渣具有较低的熔点和较好的流动性,同时也有较强的脱硫能力;w(MgO)对高炉高铝渣的熔点...     

含Ce2O3锰铁脱磷渣系熔化性质及黏度

 采用立式管式炉制备得到含Ce2O3锰铁脱磷渣系,分别利用HCT-2综合热分析仪和RTW-10型熔体物性仪对渣系的熔化性质和黏度进行测试分析。研究表明,碱度为1.05时,渣系的开始熔化温度和完全熔化温度随[w(Ce2O3)]的增加而升高,其最大值分别为1 121.6和1 282.1 ℃;碱度为0.97时,渣系的开始熔化温度和完全熔化温度随[w(Ce2O3)]的增加出现先降低后升高的趋势,当[w(Ce2O3)]为3时出现最小值,分别为1 008.8和1 148.5 ℃。渣系的黏度值随[w(Ce2O3)]的增加先降低后升高,当[w(Ce2O3)]为3%时,黏度值最小。在碱度为1.05和0.97的脱磷渣系中,黏度最小值分别为0.378和0.308 Pa·s。因此,[w(Ce2O3)]为3%时的锰铁脱磷渣系具有良好的熔化及流动特性。     

含钒渣系活度计算模型及应用

为研究转炉提钒的热力学,构建FeO-MgO-MnO-SiO_2-V_2O_3-Cr_2O_3-TiO_2七元渣系活度计算模型.利用此模型研究了影响钒渣中V_2O_3活度的因素,认为降低提钒终点温度,提高炉渣中的氧化铁含量,有利于降低钒渣中V_2O_3活度,提升转炉提钒的效率.通过活度模型计算得到,在低钒铁水和高钒铁水提钒过程中,碳钒临界转化温度分别为1313℃和1376℃.     

高炉炼铁工艺中Al2O3的影响及适宜w(MgO)/w(Al2O3)的探讨

 高Al2O3铁矿石使用量的增加导致高炉炉渣Al2O3含量大幅度攀升。针对高Al2O3铁矿的高炉冶炼,定量综述了Al2O3对烧结工艺、烧结矿冶金性能、高炉冶炼产生的负面影响,分析了中国高Al2O3的高炉冶炼现状以及高Al2O3渣高炉冶炼应采取的措施,重点探讨了高炉炉渣适宜的w(MgO)/w( Al2O3)比。