BaO 含量对结晶器保护渣润滑和传热行为的影响

研究了0-6％BaO含量对包钢CSP流程浇铸Q235B、SS400等中碳钢、主要成分(％)为31．60CaO、27．20SiO2、10．48C、4．85Al₂O₃、碱度为1．16的结晶器保护渣熔化温度、析晶温度和析晶率的影响。试验结果表明,在实验渣中加入≤2％BaO,可有效地改善保护渣的润滑性能,抑制晶体析出,改善熔渣的玻璃性能;BaO含量≥4％时,完全抑制晶体析出,得到良好的玻璃态渣膜。     

冶金熔渣混合制备微晶玻璃的组成及性能优化

以电炉镍铁渣和普通高炉渣为主要原料,采用Petrurgic一步法制备了微晶玻璃,并结合力学性能测试,对样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析,讨论了电炉镍铁渣和普通高炉渣配比、Mg2+含量以及晶核剂TiO₂对成品微观结构及性能的影响规律.结果表明:将熔渣冷却至900℃结晶和650℃退火,能够制备出性能优良的微晶玻璃.当Mg2+含量增加且析出晶体为单一辉石族矿物时,微晶玻璃具有较高的力学性能.电炉镍铁渣或Mg2+含量增加,会导致其辉石族矿物含量增加,当两种渣混合掺量达到90%(镍铁渣质量分数50%,高炉渣质量分数为40%)且外掺2% MgO时,所制备微晶玻璃结构致密,仅含有单一辉石族矿物,包括透辉石、普通辉石和斜顽辉石,从而具有最优的力学性能,其抗折强度达210 MPa,抗压强度达1162 MPa.电炉镍铁渣或者MgO含量进一步增加,会导致镁橄榄石析出,此时微晶玻璃的力学性能显著下降.TiO₂含量的增加不改变微晶玻璃晶体种类,合适掺入TiO₂(本实验为质量分数2%)能够增强透辉石含量,提升性能;但过量掺入会抑制晶体生长,导致其性能下降.      

Al2O3对钙硅镁系微晶玻璃性能和析晶动力学的影响

冶金渣经过改质还原并回收金属铁元素后,利用剩余熔渣直接制备成微晶玻璃等高附加值材料,是实现冶金渣高效低碳资源化的有效途径之一.提取金属铁后的熔渣多以CaO-SiO2-MgO渣系为主,通常还需要补充适量Al2O3来改善微晶玻璃相关性能.本文通过向CaO-SiO2-MgO三元玻璃体系中引入不同比例Al2O3,来研究其对微晶...     

高钛高炉渣制备微晶石材的体系设计及制备研究

以攀枝花高钛型高炉冶金渣为主原料制备微晶石材,以Ca O-Al_2O_3-Si O_2玻璃体系为基础,采用DSC、XRD、SEM等分析技术,研究不同晶核剂体系对高钛型矿渣玻璃的析晶特性、组织结构和性能的影响。结果表明,以攀枝花高钛型高炉渣为主原料,在高添加比(60%)情况下制备微晶石材是可行的,渣中适量的Ca O和较多的TiO_2可以形成稳定的基础玻璃,通过引入Fe/Cr复合晶核剂或者Ti/Zr复合晶核剂,可促进基础玻璃的析晶过程,获得较高的结晶度;其中以F、S为晶核剂的玻璃析晶能力较差。获得的微晶石材以辉石、榍石等为主要晶相,组织结构受晶核剂类型的影响略有差异,该类型矿渣微晶石材性能优异,抗弯强度达90 MPa,耐酸碱性能远优于普通高炉渣微晶石材。     

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。     

用铁尾矿、硼泥和粉煤灰制备微晶玻璃

以铁尾矿为主要原料,采用烧结法制备了微晶玻璃.通过DTA、XRD、SEM等分析方法,研究了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系玻璃的析晶性能,并对铁尾矿微晶玻璃的晶相组成及晶体形貌特征等进行了分析.结果表明：铁尾矿微晶玻璃起始析晶温度为1 179 ℃,析晶峰温度为1 241 ℃;其主晶相为钙铁辉石,次晶相为普通辉石.晶粒尺寸在1～8 μm范围内,其集合体呈球状、枝晶状和块状晶体.     

升温速率对钛渣赤泥粉煤灰微晶玻璃析晶的影响

以钛渣代替二氧化钛为晶核剂制备赤泥粉煤灰微晶玻璃,对其微观形貌进行表征,并考察钛渣添加量对微晶玻璃的析晶动力学参数和微观形貌的影响。结果表明,随着钛渣添加量的增多,析晶活化能呈逐渐减小的趋势,晶化指数呈逐渐增大趋势。当钛渣的添加量为6.6%时,活化能降低为581.45kJ/mol,晶化指数为0.8,出现了分布均匀的晶核,晶粒明显长大,析晶效果较好。     

铬渣微晶玻璃析晶行为的研究

利用熔融法对以铬渣和硅石为原料制备微晶玻璃进行研究,通过DTA、XRD、SEM等分析方法,对铬渣微晶玻璃的晶相组成、晶体形貌特征等进行了分析,研究结果表明,随着铬渣含量的增加,微晶玻璃的主晶相为普通辉石,晶体的析出量增大,密度和显微硬度呈先增大后降低的趋势.     

利用转炉渣制备微晶玻璃

以转炉渣为原料,采用熔融法制备转炉渣微晶玻璃。利用XRD、SEM和EDX等方法研究了不同热处理时间对转炉渣微晶玻璃析晶行为的影响。随热处理时间的延长,晶体中铁的原子分数逐渐增加而镁逐渐减少,晶体析出量也逐渐增加,晶相为Ca(Fe,Mg)Si2O6和Ca1.018(Mg0.733Fe0.293)((Si1.67Fe0.304)O6);热处理时间75 min时体积密度达到最大值,为3.912 g/cm3,而微晶玻璃的显微硬度变化不大     

TiO2对低氟渣系电渣重熔Incoloy825合金中Al、Ti元素影响的热力学研究

为了研究低氟渣电渣重熔过程中电渣锭中元素的变化,以Incoloy825合金为研究对象,渣中添加不同含量的TiO₂和脱氧剂,进行了四组电渣重熔试验;并基于离子分子共存理论、热力学理论和质量守恒定律建立Al、Ti含量控制的热力学模型。结果表明,随着渣中TiO₂含量的增加,电渣锭中Ti含量增加,Al含量减少,这是由于铝钛的交换反应4Al+₃TiO₂=3Ti+2Al₂O₃控制的,Si和Mn元素含量变化不大。当TiO₂含量不变时,Al、Ti元素的含量沿着电渣锭高度的方向上有不同程度的增加,Si、Mn元素的含量则均有所下降。当熔渣中■为-3.16时,结合Al脱氧剂的添加,可以得到Al、Ti含量均匀性较好的产品,试验结果很好地验证了热力学模型的准确性。     

钢包渣改质对锰在渣-钢间分配的影响

试验在LaCrO3高温电阻炉中模拟研究了1 873K时,超低碳铝硅镇静钢冶炼过程中锰元素在钢包渣与钢液间的分配平衡,考察了影响锰在钢包渣与钢液间分配比的因素。试验得出,渣中的FetO含量对锰的分配比有显著影响,FetO的质量分数在0~20%的范围内,随着FetO含量的增加,锰的分配比不断增加。在0.5~5.0的炉渣碱度范围内,当炉渣碱度增加时,锰的分配比先降低后增大。随着渣中Al2O3含量的增加,锰的分配比LMn先降低后增加。为了提高锰合金的收得率,FetO的质量分数应该维持在5%以下,Al2O3的质量分数在20%~25%之间,同时wCaO/wSiO2比值在2.5左右。在所使用的4种改质剂(CaC2+Al2O3,Al+CaC2,Al+CaCO3,Al+CaO)中,Al+CaO改质剂的效果最好,得到的LMn最小。     

钙硅氧化物的质量比对10%Al2 O3高炉渣--尾矿--粉煤灰微晶玻璃性能的影响

利用高炉渣、尾矿和粉煤灰各自成分特点,在未添加任何晶核剂和其他化学试剂条件下,使用烧结法制得了不同Ca O/Si O2质量比的10%Al2O3(质量分数)矿渣微晶玻璃.通过差热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜等分析手段,分析了Ca O/Si O2质量比和析晶温度对高炉渣-尾矿-粉煤灰微晶玻璃样品的晶相变化规律、析晶行为和主要力学性能的影响.随着Ca O/Si O2质量比增大,析晶活化能不断减小,Si-O四面体连接强度下降,质点移动加强,各组开始析晶温度和晶化温度逐渐减小.当玻璃样品中钙硅氧化物的质量比为0.4时,分别在886℃和982℃形核、析晶保温1 h后,可以得到抗折强度103.59 MPa、显微硬度5.3 GPa、耐酸性0.25%(质量损失率)、耐碱性小于0.1%,主晶相为透辉石的最佳力学性能的微晶玻璃样品.     

钢渣基高碱度微晶玻璃的一步法制备及工艺参数研究

为了提高微晶玻璃原料中高钙冶金渣的掺量,需要制备出碱度更高的微晶玻璃.本文采用一步法,以钢渣为主要原料,制备碱度（CaO与SiO₂的质量比）为0.9的钢渣基高碱度微晶玻璃.通过X射线衍射分析、扫描电镜和性能测试等手段,研究热处理条件对微晶玻璃微观形貌及线收缩率、体积密度和抗折强度等性能的影响规律.研究表明,高碱度微晶玻璃适合采用一步法制备工艺,当在1100℃保温120 min时,微晶玻璃烧结过程基本完成,此时获得最大体积密度2.4 g·cm-3,最高抗折强度56.4 MPa.微晶玻璃的主晶相为钙铝黄长石,副晶相为辉石.基础玻璃颗粒在升温过程中完成了成核和析晶过程,而在保温过程中主要进行的是基础玻璃颗粒的烧结致密化和晶体的进一步发育.升温至1100℃保温30 min,微晶玻璃的抗折强度超过45 MPa,微晶玻璃内部晶体呈方柱状交织排列并构成晶体骨架分布在残余的玻璃基体中;随着保温时间的增加,微晶玻璃的线性烧结收缩率、体积密度和抗折强度均逐渐增大,而晶相的含量基本保持不变,晶体逐渐由球形颗粒状和短柱状发育为长柱状.晶体的形状以及与残余玻璃相构成的整体致密结构是导致高碱度微晶玻璃力学性能提高的主要因素.      

SiO2对抽锭式电渣重熔渣系物性参数的影响

抽锭式电渣重熔用渣系具有合适的物性参数，可保证工艺操作的平顺性和电渣钢优良的表面质量。采用半球法和旋转柱体法测定渣系的熔化温度特性和高温黏度，结合XRD、拉曼光谱仪对渣系的析出相与高温结构进行测定与分析，探究了SiO₂对抽锭电渣用CaF₂-CaO-Al₂O₃-MgO-SiO₂渣系的宏观物性参数和微观结构特征的影响规律。研究结果表明，随着w(SiO₂)增加，渣中低熔点析晶相CaF₂减少，高熔点析晶相Ca₂Al₂SiO₇、CaAl₄O₇增加，熔渣的半球点温度由1 559 K升高至1 589 K,渣系S2、S3的半球温度和流淌温度很接近，说明该渣系在共晶成分附近，高温稳定性较好；温度T不小于1 673 K时，熔渣黏度值随着w(SiO₂)增加而增加，温度T小于1 673 K时，熔渣黏度值随着w(SiO_2...     

磷酸三钠对高钛高炉渣制备微晶泡沫玻璃的影响

以高钛型高炉渣和废玻璃粉为主要原料,碳酸钙为发泡剂,硼砂为助熔剂,采用"一步法"烧结在900℃低温下制备了微晶泡沫玻璃。借助DSC、XRD、SEM等分析测试手段,研究了磷酸三钠(Na_3PO_4·12H_2O)添加量对制备微晶泡沫玻璃的影响。结果表明,在不同的磷酸三钠添加量(0%～10%,质量分数)下,微晶泡沫玻璃的主要物相变化不显著,均为透辉石Ca(Mg, Al)(Si, Al)2O6,富铁普通辉石Ca(Mg, Fe)(Si, Fe)_2O_6以及普通辉石CaMgSi_2O_6;随着Na_3PO_4·12H2O含量增加,微晶泡沫玻璃抗压强度和导热系数减小,体积密度和吸水率先减小后增大。当磷酸三钠添加量为6%时,微晶泡沫玻璃具有最优的综合性能。     

120 t转炉出钢利用LF固态精炼渣进行渣洗的工艺实践

120 t转炉冶炼低碳铝镇静钢SPHC的出钢过程中向底吹氩的钢包中加2.0~2.5 kg/t铝铁(49%Al),并加入2.5~4.0 kg/t LF精炼固态弃渣(/%:6.29~10.33SiO₂,19.14~29.51 Al₂O₃,54.69~59.96CAO,4.97~6.89MgO)以替代钢水净化剂(预熔渣-钢渣改质剂/%:10~18Al₂O₃,42~55CaO,＞3.5Al,2~5MgO,6~10CaF₂)的生产结果表明,LF精炼弃渣,化渣迅速,有利于吸附夹杂物,降低T[O],消除水口结瘤,有利于改善环境和降低成本。     

热处理过程对钢渣微晶玻璃结构和性能的影响规律

利用转炉钢渣作为原料,采用烧结法制备了碱度(CaO/SiO₂质量比)分别为0.5、0.6和0.7的微晶玻璃.通过X射线衍射分析、扫描电镜观察和能谱分析等手段,结合样品收缩率与力学强度测试结果,研究了在不同热处理条件下三种微晶玻璃的结构与性能的变化规律.微晶玻璃的力学强度主要受基础玻璃烧结性能和内部晶体组织结构的影响.烧结收缩率高,内部晶体呈方柱状交织形态,则微晶玻璃的力学强度最好.微晶玻璃的晶相主要为黄长石晶体和辉石晶体,高温条件有利于黄长石晶体生长而促使辉石/黄长石比例减少.碱度为0.6的微晶玻璃收缩率最大,其内部的黄长石晶体呈方柱状交织排列,构成晶体骨架,并同残余玻璃相形成力学强度较高的微观组织,从而使得其具有优异的力学性能.      

硼砂添加量对铬铁渣/萤石尾矿微晶玻璃结构及性能的影响

以铬铁渣与萤石尾矿为主要原料,硼砂为调制剂,采用烧结法制备了铬铁渣/萤石尾矿微晶玻璃。利用热力学分析、拉曼光谱、X射线衍射仪和扫描电子显微镜等手段研究硼砂含量对铬铁渣/萤石尾矿微晶玻璃结构及性能的影响。结果表明：硼砂的加入可以有效降低铬铁渣/萤石尾矿微晶玻璃的软熔温度,促进微晶玻璃烧结。随着硼砂添加量的增加,铬铁渣/萤石尾矿微晶玻璃的主要硅氧网络结构Q²与Q³的总含量基本不变,其内部辉石相的含量同样无明显变化。当硼砂添加量为10%,烧结温度为1 100℃时,所得微晶玻璃样品性能较好,维氏硬度、密度和吸水率分别为565.8 HV、2.61 g/cm³和0.211%。     

污泥和高炉渣协同制备微晶玻璃

利用污泥焚烧灰渣含有大量的氧化硅以及一定量重金属和磷的组成特点,将其作为成分调整剂、晶核剂及助熔剂,在未添加任何化学制剂的条件下与冶金高炉渣协同制备了具有良好的力学性能和化学稳定性的污泥–高炉渣微晶玻璃.利用差热分析、X射线衍射、扫描电镜等分析手段,并结合力学性能和化学稳定性能测试,研究了不同热处理制度对微晶玻璃性能的影响规律以及微晶玻璃的析晶过程.污泥–高炉渣微晶玻璃最佳热处理条件是850℃下形核保温1 h,980℃下析晶保温2 h.在此条件下制备的微晶玻璃具有45 MPa的抗折强度、200 MPa的抗压强度和质量损失率小于0.2%的耐酸和耐碱性能.微晶玻璃初始结晶温度为880℃,析出晶相以钙长石为主,同时包括少量的钙铝黄长石.随着析晶温度提高,析晶时间增加,钙铝黄长石相析晶量增加;大量增加的钙铝黄长石针状晶体呈放射状分布并有利于产品抗弯强度的提高;但析晶时间过长时,晶粒将长大粗化,这不利于微晶玻璃性能的改善.      

利用转炉渣制备微晶玻璃

以转炉渣为原料,采用熔融法制备转炉渣微晶玻璃。利用XRD、SEM和EDX等方法研究了不同热处理时间对转炉渣微晶玻璃析晶行为的影响。随热处理时间的延长,晶体中铁的原子分数逐渐增加而镁逐渐减少,晶体析出量也逐渐增加,晶相为Ca（Fe,Mg）Si2O6和Ca1.018（Mg0.733Fe0.293）（（Si1.67Fe0.304）O6）;热处理时间75 min时体积密度达到最大值,为3.912 g/cm^3,而微晶玻璃的显微硬度变化不大。