人工神经网络在钢水二次精炼脱磷中的运用

使用CaO基渣系对钢水进行二次精炼脱磷,基于BP神经网络建立脱磷预报系统。对于初始组成(质量分数)为:CaO(48%)-CaF2(32%)-Fe2O3(20%)的熔剂,通过实验与脱磷预报系统的预报发现:①添加剂BaO替代熔剂中CaO的量>13%时,脱磷率ηP90%;②Fe2O3添加量在25%～37%之间时,ηP90%;③渣中存在SiO2时,脱磷率将大幅降低。     

CaO-SiO2-FeO-P2O5渣系碱度对脱磷的影响

为提高炼钢过程脱磷能力,降低原辅料消耗,实验室配制碱度R分别为1.3,1.5,1.8的CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5复合相炉渣,研究等温条件下复合相渣系碱度对脱磷能力的影响。结果表明:本实验条件下,脱磷时间0～120 s内,脱磷能力先降低后增强,至120 s时,脱磷能力最强;CaO-FeO-SiO_2-P_2O_5炉渣固溶体中磷的表观扩散系数随渣系碱度的提高而增大,R=1.3,1.5,1.8条件下其扩散系数分别为1.68×10~(-13),2.79×10~(-13),9.54×10~(-13)m~2/s;脱磷时间相同条件下,固溶体尺寸随扩散系数增大而增大。     

转炉渣用于铁水预处理脱磷剂的热力学分析

针对几种典型转炉渣的成分分析,由FeOn^-(CaO MgO MnO)-(SiO2 P2O5）等活度图回归出氧化铁和氧化钙的活度,以确定其有效浓度,并在此基础上制定了转炉渣替代部分典型脱磷剂的热力学配方模型。该模型在保持脱磷率不变的情况下,根据典型脱磷剂中石灰、烧结矿、萤石的比值,同时考虑萤石对转炉渣液相线的影响,计算出用转炉渣替代部分脱磷剂后的脱磷剂新配方。     

高磷铁矿碳热还原同步脱磷的实验研究

为探索高磷铁矿的有效利用途径,对高磷鲕状赤铁矿进行碳热还原同步脱磷实验研究,在含碳球团中添加CaO和Na2C O3作为脱磷剂,采用D T A-T G- M S综合热分析、X R D、SE M、E DS等方法分别对高磷鲕状赤铁矿的碳热还原过程以及还原产物进行分析. 结果表明,添加适量的CaO和Na2C O3可以显著提高脱磷率;在1 573 K、Na2C O3添加量为2 %、含碳球团碱度为1 .2的条件下,高磷鲕状赤铁矿能够被快速还原成含磷0 .09 %、含碳4 .6 %的碳饱和铁,脱磷率达到95 %;生铁中碳过饱和后以片状石墨的形态析出,生铁中的磷以夹杂物Ca3（P O4）2和Na2Ca4（P O4）2SiO4的形式存在     

Li2O对CaO-SiO2-Fe2O3-MnO2-MgO-P2O5系钢包渣变性处理的实验研究

为控制钢包中钢水回磷和进行炉外脱磷,以Li2O作变性剂替代CaO-SiO2-Fe2O3-MnO2-MgO-P2O5系中部分CaO,研究了Li2O对渣系的熔化性能、粘度和脱磷能力的影响。结果表明,在控制渣系组成为：w(CaO Li2O)w(SiO2)=2.5,w(Li2O)=15%,w(Fe2O3 MnO2)=7%,w(P2O5) ≤3％的条件下,该渣系熔点低、粘度适中且脱磷能力强,能够对钢水进行钢包中的脱磷处理和回磷控制。     

添加剂Li2O对CaO基钢包渣系脱磷及控制钢液回磷能力的影响

以Li2O作添加剂替代模拟的CaO基钢包渣系中等质量的CaO,研究了Li2O含量、硫度及氧化性对渣系脱磷能力的影响。结果表明：w(Li2O)=15%时,渣系对钢液的脱磷效果理想,碱度在2．0－2．5范围内变化对脱磷能力影响不大,w(Fe2o3 MnO2)以不超过7％为宜。     

Ca（OH）2黏土混合物的固磷固硫作用

为探索安全利用黄磷尾气所含热能的方法,防止气体产物对燃烧设备的腐蚀.采用小型流化床实验装置预混燃烧黄磷尾气.在温度为900～980℃的范围内,考察Ca(OH)2吸收剂中添加黏土对P2O5和SO2去除率的影响.使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线能谱(EDS)对吸收剂进行物相表征及微区元素分析;运用FactSage6.2热力学软件分析添加黏土吸收剂烧结的原因.结果表明,添加黏土能够促进Ca(OH)2的分解,提高SO2的去除率和吸收剂利用率.P2O5的去除率由温度决定,温度升高有利于P2O5的去除.CaO、SiO2和Al2O3反应形成的玻璃态物质,会阻止颗粒间的相互传热,导致添加黏土吸收剂的烧结.     

Wcomet直接还原法渣铁分离影响因素研究

研究还原温度、渣相配料碱度和渣中CaF2、K2O、P2O5、S、FeO的含量等因素对2CaO·SiO2形成及其相变的影响规律。结果表明,在快速升温条件下,温度高于1300℃后2CaO·SiO2才大量生成;CaF2、S和FeO对2CaO·SiO2相变不产生影响,但K2O和P2O5对2CaO·SiO2相变具有明显抑制作用;渣相二元碱度R〈1．8时渣的自然粉化效果明显变差。     

用CaO-Fe2O3-CaF2-Al2O3-Na2CO3熔剂进行铁水预处理脱磷的实验研究

用CaO-Fe2O3-CaF2-A12O3-Na2CO3渣系，不同的(CaO Na2CO3)／Fe2O3，CaF2，Na2CO3含量及以BaO部分代替Cao对铁水预处理脱磷进行了实验研究，结果表明，当脱磷熔剂中(CaO Na2CO3)／Fe2O3为0．8-1．05；CaF2含量达到8％-11％；Na2CO3用量达10％-12％；BaO配入量为10％-17％时都能取得较好脱磷效果。其脱磷率可达80％-85％。     

CaO-SiO2-FeO-P2O5渣系中各组元的活度计算

根据熔渣分子和离子共存理论,建立了CaO-SiO2-FeO-P2O5渣系的活度计算模型.利用该模型对渣中各组元的活度进行了计算,并分析了w(FeO)和w(CaO)/w(SiO2)对渣中组元活度的影响.结果表明,在1 300℃下,CaO-SiO2-FeO-P2O5渣系中活度较高的组元是FeO、CaO·SiO2、2CaO·SiO2和3FeO·P2O5.当w(FeO)小于15%时,随着w(FeO)的增加,渣中2CaO·SiO2和3FeO·P2O5的活度不断升高,3CaO·P2O5活度降低.当w(FeO)大于15%时,随着w(FeO)的增加,渣中2CaO·SiO2和3FeO·P2O5的活度逐渐降低,而FeO的活度则不断升高.当w(CaO)/w(SiO2)小于1.5时,2CaO·SiO2的活度随碱度的增大而升高,3FeO·P2O5的活度变化不大.当w(CaO)/w(SiO2)大于1.5时,随炉渣碱度的增大,2CaO·SiO2和3FeO·P2O5的活度降低,而3CaO·P2O5的活度升高.     

CaO—CaF_2—Fe_tO熔剂对高碳铁液脱磷时Al_2O_3和Fe_tO的影响

使用Al_2O_3坩埚,在1400℃下实验测定了CaO—CaF_2—Fe_2O渣系和高碳铁液间的磷分配。得到了如下结果:(1)磷分配比(L_p)随熔剂中CaO/Fe_2O_3(重量)比值按3/6,7/2,6/3,5/4,4/5的顺序依次升高;(2)Al_2O_3饱和的CaO—CaF_2·Fe_2O—P_2O_5渣系,其磷容量lgC_(po_4~(3-))=21.2～22.9;(3)渣中CaO对Al_2O_3含量的影响关系为:(%Al_2O_3)=-12.89+0.69(%CaO)     

β-Ca2 SiO4在不同水热条件下的水化作用

首先通过固相反应合成了β-Ca2SiO4并在具有搅拌装置且自动产生蒸汽压的不锈钢反应釜中，在高温混合法和低温混合法两种条件下进行了水化反应。反应温度从150℃到400℃，反应时间从数小时到5天。XRD和SEM结果表明有7种不同的钙硅酸盐水合物(C-S-H)能在此不同的水热条件下形成，其中与前驱物β-Ca2SiO4具有相同C／S摩尔比的化合物是(硅酸二钙水合物(Ca2(SiO3OH)(OH))和羟硅钙石(Ca6(SiO4)(Si2O7)(OH)2)，大于前驱物中C／S摩尔比的化合物是佳羟硅钙石(Ca6(Si2O7)(OH)6)和莱粒硅钙石(Ca5(SiO4)2(OH)2)，小于前驱物中C／S摩尔比的化合物是钙硅酸盐(Ca8(SiO4)2(Si3O10))、斜方硅钙石(Ca6(SiO4)(Si3O10))和变针硅钙石(Ca4(Si3O9)(OH))。作者讨论了不同水热条件对钙硅酸盐水合物形成的影响、不同钙硅酸盐水合物的结构与形成条件之间的关系以及水合物的稳定性和合成机理。     

铬铁合金脱磷的研究

本文根据铬铁合金的特点，研究了铬铁合金熔体中磷、铬的活度；渣系脱磷保铬能力及氧化脱磷和还原脱磷过程中，合金的铬、磷含量和温度等对脱磷的影响。根据研究结果综合分析了铬铁合金的氧化脱磷和还原脱磷的各自工艺特点和适用范围。     

P2O5对转炉钢渣矿物结构的影响

依据实际转炉钢渣理化特性,以CaO-MgO-SiO2-Fe2O3四元渣系作为基础渣系,向该渣系中加入渣量1%～7%（质量分数）的P元素,使用SEM和EDS对合成渣系矿物结构进行表征与分析。结果表明：合成渣系主要由硅酸二钙、铁酸二钙及方镁石组成,其中磷元素主要以磷酸三钙的形式固溶于硅酸二钙中,在其他相中并未发现磷元素的存在;随着磷含量的增加,磷元素在硅酸二钙矿物中的含量随之增加,并可能出现独立的磷灰石相,这可为转炉钢渣在磷肥工业的应用研究提供参考。同时,由于磷加入量增多,CaO优先与[PO4]4-反应,早先存在的方镁石逐渐消失而溶入基质相。基质相2CaO·Fe2O3向CaO·MgO·Fe2O3发生转变,最后形成2MgO·Fe2O3,表明高磷含量有利于改善转炉钢渣的安定性能。     

磷尾矿循环酸浸试验的研究

采用工业盐酸对高镁磷尾矿进行酸解预处理,得到酸解滤液和渣相,对得到的渣相进行水洗,水洗液与酸解滤液混合后产生固体1,再对其固液分离后的液体进行酸化处理,酸化滤液进行浓缩产生固体2,浓缩滤液通过循环酸解使滤液中的磷和镁得到富集。结果表明,经富集后酸解液中Mg O和P2O5的质量浓度可分别达到116.07 g/L和49.99 g/L,酸化液中Mg O和P2O5的质量浓度可分别达到170.37 g/L和72.06 g/L。经XRD物相和XRF化学组成分析可知固体1主要物质为Ca Cl H2PO4·H2O和Ca SO·2H4 2O,固体2主要物质为Mg Cl2以及Ca(PO3)2,为进一步利用该物质打下基础。     

锰铁合金氧化脱磷的热力学分析

通过热力学分析和已有的实验结果说明了锰铁合金氧化脱磷的可能性。对锰铁合金脱磷宜采用比CaO渣系脱磷能力更强的BaO渣系。以1673K,采用BaO基渣系,对高碳锰铁脱磷为例,讨论了脱磷反应的理论限度和脱磷过程中锰的行为。指出在保锰氧位P_(o_2)=2.206×10~(10)Pa(a_(MnO)=0.5)的条件下,平衡含磷量是令人满意的[％P]_(eq)=0.053。并结合实验提出了高炉锰铁脱磷保锰的热力学条件和工艺条件。     

CaO-SiO2-Fe2O3-Al2O3渣系对高磷铁水脱磷行为的影响

以w(P)=0.48%的高磷铁水为研究对象,采用高温热态实验研究1 400℃时CaO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3渣系的脱磷行为,分析碱度、渣中Fe_2O_3与Al_2O_3含量对CaO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3渣系脱磷的影响。结果表明:随着碱度逐渐增大,渣系脱磷率呈先逐渐增大后略有降低的变化趋势,主要是由于自由O~(2-)和Ca~(2+)的引入促进了磷氧络离子PO_4~(3-)及Ca~(2+)-PO_4~(3-)弱离子对的进一步生成;随着Fe_2O_3含量的增加,渣系脱磷率逐渐升高,渣中的Fe_2O_3加速了氧化钙的熔化速度,同时使渣系的氧化性提高,进而使渣系脱磷能力提高;w(Al_2O_3)=1%～3%时,渣系脱磷率维持在77%左右,进一步增大渣中Al_2O_3含量,渣系脱磷率逐渐下降,主要原因在于Al_2O_3改变了渣中液相比例,进而影响了脱磷反应物与产物在渣-金间的传质过程。     

Cao—CaF_2一P_2O_5—Al_2O_3—Fe_tO系熔渣和含碳铁液之间磷的分配

在实验室内,Al_2O_5坩埚中,1350℃温度下,研究了CaO—CaF_2—P_2O_2—Al_2O_2—Fe_tO系熔渣和含碳铁液之间磷的分配。实验结果表明:采用CaO—CaF_2—Fe_2O_3熔剂处理中磷铁水具有很好的脱磷效果。磷的分配比随渣中CaO、FeO的升高而增大,随渣中CaF_2的增加而减少。蓝且给出CaO和CaF_2对磷分配比的影响的当量比值为1∶0.79,以及磷分配比与渣中组元之间的综合关系式: lgLp=1.79+0.087R—0.35N_(CaF_2)+2.00N_(FeO)。 [R=NCaO/(1.13N_(P_2)O_5+0.48N_(Al_2O_3))]     

铁水预处理过程中氮含量的变化规律

研究了在铁水预处理过程中,脱硅、脱磷、脱硫对铁水中氮含量的影响.通过进行铁水中氮溶解的平衡实验;高温炉、感应炉的脱磷脱硫联动实验;不同助熔剂对脱磷效果的比较实验,对终点氮含量进行了测定.结果表明硅含量变化、温度变化对氮含量的影响较小;碳、硫是影响氮含量的主要因素;以Al2O3替代一部分CaF2做助熔剂的渣系有一定的吸氮能力.     

YAG∶Ce荧光粉复合磷锌硼发光微晶玻璃结构研究

用两步合成法制备钇铝石榴石(YAG∶Ce)荧光粉复合磷锌硼发光微晶玻璃,利用红外光谱等表征手段,系统研究了氧化硼掺量、成型方式、荧光粉掺量和热处理制度对发光微晶玻璃结构的影响。结果表明,随着B2O3掺量增加,发光微晶玻璃试样中[BO3]和B2O2-7离子基团含量增加,[BO4]含量减少;成型方式对发光微晶玻璃结构有一定影响;随着荧光粉掺量增加,发光微晶玻璃中YAG晶相含量增加,Zn2P2O7、BPO4晶相含量变化较少,缺陷增加;随着烧结温度升高,YAG晶相含量不变,BPO4晶相含量减少,至600℃时Zn2P2O7发生晶型转变,由α-Zn2P2O7转变为β-Zn2P2O7,有利于提高发光微晶玻璃的烧结质量。