高炉渣微晶玻璃的析晶热力学分析

以高炉渣为主要原料,采用熔融法制备Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2系微晶玻璃,通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热力学软件计算相结合的研究方法,研究了在一定组分玻璃体系中添加不同种类及数量晶核剂时的析晶热力学。研究结果表明:当加入2%Cr2O3作晶核剂时在晶化温度966℃经热力学计算析出的主要矿物为透辉石、钙长石、硅灰石及少量石英和镁铬尖晶石,而XRD检测微晶玻璃的主晶相为铝透辉石、切马克辉石和透辉石,与热力学计算结果基本一致;当添加8%P2O5(以Na3(PO4)·12H2O的形式引入)作晶核剂时,经热力学计算在晶化温度910℃析出的主要矿物应为失透石、霞石、羟基磷灰石、镁橄榄石、少量的透辉石、钠长石及氟磷灰石;而XRD检测发现析出矿物为羟基磷灰石和氟磷灰石,与热力学计算结果基本一致,并对造成两者少许差异的原因进行了分析。研究结果为制备不同矿物组成及性能的微晶玻璃在基础玻璃的成分设计及晶核剂的选择方面提供了理论指导。     

选冶固废制备陶粒技术研究现状及展望

随着我国社会经济的不断发展,工业体系日趋完备,在矿产资源开发利用过程中产生了大量选冶固废,占我国工业固废产生量的60%以上。开发选冶固废协同制备陶粒技术是实现大宗选冶固废资源化利用的途径之一,在保护环境的同时获得良好的经济效益。系统阐述了陶粒制备工艺及原理,介绍了不同类型陶粒产品的主要用途,同时对选冶固废制备不同类型陶粒的技术进展进行讨论。最后从技术开发、多源固废协同处理、产学研用结合3个方面对选冶固废资源循环利用提出了展望及建议。     

碱度对包钢高炉渣物理性能的影响

摘要：为探明二元碱度对包钢高炉渣物理性能的影响机理，基于包钢7号高炉渣化学组成，添加纯试剂CaO、SiO2调整炉渣的二元碱度。通过实验研究二元碱度对包钢7号高炉渣熔化温度、黏度和熔化性温度的影响规律；同时采用Factsage70热力学软件，计算了不同碱度下炉渣的液相线温度和热焓值。结果表明：随着碱度升高，炉渣熔化温度不断升高，黏度和熔化性温度先降低后升高，碱度在1.1～1.3之间，碱度每提高0.1，炉渣半球温度提高4.67℃，软熔区间为3.33～4.60℃；碱度在1.1～1.4之间，1450℃以上炉渣黏度均低于0.5Pa·s，流动性良好；Factsage7.0计算结果表明：随着碱度的升高，炉渣的液相线温度不断升高，热焓值不断降低。综合考虑碱度对包钢炉渣熔化温度、熔化性温度、热焓和黏度的影响规律，建议包钢高炉渣的碱度应控制在1.1～1.3之间。     

碱度对包钢高炉渣物理性能的影响

为探明二元碱度对包钢高炉渣物理性能的影响机理,基于包钢7号高炉渣化学组成,添加纯试剂CaO、SiO_2调整炉渣的二元碱度。通过实验研究二元碱度对包钢7号高炉渣熔化温度、黏度和熔化性温度的影响规律;同时采用Factsage7.0热力学软件,计算了不同碱度下炉渣的液相线温度和热焓值。结果表明:随着碱度升高,炉渣熔化温度不断升高,黏度和熔化性温度先降低后升高,碱度在1.1～1.3之间,碱度每提高0.1,炉渣半球温度提高4.67℃,软熔区间为3.33～4.60℃;碱度在1.1～1.4之间,1 450℃以上炉渣黏度均低于0.5 Pa·s,流动性良好;Factsage7.0计算结果表明:随着碱度的升高,炉渣的液相线温度不断升高,热焓值不断降低。综合考虑碱度对包钢炉渣熔化温度、熔化性温度、热焓和黏度的影响规律,建议包钢高炉渣的碱度应控制在1.1～1.3之间。     

晶核剂Cr2O3、Fe2O3对玻璃熔化性能的影响

高炉渣的主要成分与玻璃相似,采用熔融法以高炉渣为主要原料制备微晶玻璃(高炉渣配比为70%),以少量纯化学试剂调整基础玻璃成分,通过实验研究了晶核剂Cr2O3、Fe2O3对玻璃熔化性能的影响规律.结果表明:基础玻璃中加入0.5%~2.5%的Cr2O3作晶核剂时,随着Cr2O3加入量的增多,熔化温度呈现逐渐升高趋势,当向基础玻璃中加入1.0%~3.0%Fe2O3作晶核剂时,随着Fe2O3加入量的增多,熔化温度逐渐降低.将0.5%~2.5%Cr2O3、1.0%~3.0%Fe2O3按一定比例配合作为复合晶核剂,总量控制在3.5%,Cr2O3与Fe2O3对玻璃熔化性能的影响可以互相抵消.晶核剂Cr2O3、Fe2O3的引入,可明显降低玻璃的熔化性温度,为了保证玻璃液的顺利浇注成型,至少应将温度控制在1360 ℃以上.     

转炉钢渣气化脱磷反应的热力学分析及试验

转炉渣在钢铁厂内部循环使用是最便捷的钢渣二次利用途径,但目前循环利用量甚少,主要是因为钢渣中磷元素含量较高,在烧结过程中难以去除,烧结矿中的磷又经过高炉冶炼几乎全部进入铁水,造成高炉内的磷富集现象,同时又会加重炼钢过程的脱磷负担.采用Factsage 6.2分别对不添加SiO2和添加SiO2条件下钢渣气化脱磷反应的开始温度进行了热力学计算,初步探明了气化脱磷反应的温度、压力条件;在微波加热条件下将纯试剂Ca3(PO4)2与C在1 100℃、103 Pa条件下进行气化脱磷试验,通过检测反应产物验证了气化脱磷反应的可能性;并将钢渣与焦粉在同样条件下进行气化脱磷试验,保温30 min,气化脱磷率达31％.研究结果探明了钢渣气化脱磷反应的热力学条件,为实现转炉渣在钢铁企业内部的循环利用提供了理论依据.     

提高冶金工程专业卓越工程师实践能力的探索

冶金工程专业自2012年被批准列入教育部"卓越工程师教育培养计划"以来,针对卓越工程师培养过程中实践能力不足问题,修订了卓越工程师培养方案,对课程进行了优化设置。在教师队伍建设方面,采取"派出去,请进来"的方法,强化新入职教师培训,增强教师队伍的工程教育素质和水平。积极联系相关冶金企业,签订校企合作协议,为提高学生实践能力创造良好的外部条件。这些措施的实施取得了初步成效。     

提高包钢低硅烧结矿强度的试验研究

针对包钢低硅烧结矿强度差这一弊端,进行烧结杯试验探索混合料碱度、水含量、配碳量等工艺参数对包钢烧结矿转鼓强度、烧结速度、烧成率、组成和结构的影响。研究结果表明,当碱度为2.5、配碳量为3.8%(质量分数,余同)、水含量为8.4%、MgO含量为1.6%时能使SiO2含量为4.0%的烧结矿达到较高强度,并能满足高炉冶炼要求。     

Cr2O3、Fe2O3对高炉渣粘熔特性的影响

以高炉渣为主要原料采用熔融法制备微晶玻璃,通过试验研究了晶核剂Cr2O3、Fe2O3对高炉渣粘度及熔化性能的影响规律.结果表明:晶核剂Cr2O3使高炉渣熔点升高,粘度增大,加入2％ Cr2O3作晶核剂时,炉渣浇注温度需要控制在1400℃以上;晶核剂Fe2O3能够降低高炉渣的熔点,但对粘度影响不大,加入2％ Fe2O3作晶核剂时,需要将炉渣温度控制在1325℃以上;加入2％ Cr2O3和2％ Fe2O3组成的复合晶核剂时,需要将温度控制在1375℃以上才能保证渣液的良好流动性,以实现顺利浇注、压延成型,为采用熔融高炉渣直接制备微晶玻璃工艺的研发提供了基础的工艺技术参数.     

白云鄂博矿选冶固废烧结法制备微晶玻璃研究

为了更好地综合利用白云鄂博矿选冶固废,本文以白云鄂博萤石尾矿和包钢高炉渣为主要原料,采用一步烧结法研究了不同原料配比对制备微晶玻璃的影响。采用DSC、XRD、SEM、万能试验机、多道γ能谱仪进行表征分析,研究了不同原料配比对制备微晶玻璃的影响。结果表明：不同原料配比时,微晶玻璃主晶相为斜辉石、透辉石、鳞石英;随着萤石尾矿和高炉渣质量配比的增加,微晶玻璃颜色逐渐加深,且抗折强度先升高后降低,再升高再降低;当萤石尾矿和高炉渣质量配比为5∶5时,微晶玻璃抗折强度最高,达到76.85 MPa,主晶相为斜辉石和透辉石,晶粒大小均匀,排列规则;当萤石尾矿与高炉渣质量配比为2∶8时,微晶玻璃产品符合B类装饰装修材料标准,当萤石尾矿与高炉渣质量配比为3∶7、5∶5、6∶4时,微晶玻璃产品符合C类装饰装修材料标准。