含氧化镧精炼渣的热力学分析及性能优化

针对含La稀土钢精炼渣的优化问题,采用分子-离子共存理论计算碱度、钙铝比(C/A)、MgO含量、MnO含量、FeO含量以及La_(2)O_(3)含量对La_(2)O_(3)活度、传氧量及硫容量的影响,并采用正交试验法确定最合适的精炼渣配比,从矿相结构、熔点等方面分析优化后的精炼渣性能。研究得出,随着碱度、C/A、MnO含量、La_(2)O_(3)含量的增加,La_(2)O_(3)活度增加;随着FeO含量的增加,La_(2)O_(3)活度减小;MgO含量对La_(2)O_(3)活度影响不大。FeO和MgO的含量对传氧量的影响较大,两者会明显增加传氧量,而碱度、C/A以及La_(2)O_(3)含量的增加则会降低传氧量。碱度以及C/A的增大会增加熔渣硫容量,MnO、MgO、FeO的增加则会降低硫容量。当熔渣碱度为8、C/A=1.8、w(FeO)=0.4%、w(La_(2)O_(3))=12%、w(MgO)=3%、w(MnO)=0.6%时,La_(2)O_(3)的活度为0.003 1,传氧量为2.83×10^(-6),硫容量为0.635 4,此时La_(2)O_(3)活度和硫容量相对较大,传氧量相对较小,为最优配比。优化后熔渣的矿相主要以3CaO·Al_(2)O_(3)、2CaO·SiO_(2)、MgO以及含La_(2)O_(3)矿相为主,熔化温度为1 338℃,因此在冶炼温度下能够很好地化渣,满足精炼要求,为稀土钢冶炼技术提供理论基础。