碳饱和铁水与CaO-SiO_2-V_xO_y熔渣平衡体系间各组元的分配

在1450～1580℃范围内,对钒、硅及磷、硫等元素在碳饱和铁水与CaO-SiO_2-V_xO_y渣系间的分配进行了实验研究。结果表明:随着渣碱度B(CaO/SiO_2)的增加,钒、硅及磷、硫的分配比将增大;而提高温度将降低钒、硅在渣-铁间的分配比。应用光学碱度的概念表征熔渣的碱度,考察了在不同光学碱度及不同温度下,该渣系容钒、容磷和容硫的能力,表明光学碱度增加,渣中的钒容量,磷容量及硫容量随之增大,且它们都具有较好的线性关系。升高温度,将有利于增大渣的硫容量,但容钒、容磷能力显著降低。

钒钛渣系与碳饱和铁水间的熔融还原研究

应用渣-金间元素反应动力学的实验装置,研究了1460～1620℃之间钒钛渣与含Si,Mn碳饱和铁水间V,Ti氧化物的熔融还原动力学及元素的平衡分配,得到了铁水温度及渣碱度的变化对V,Ti氧化物还原动力学的影响规律及V在渣-铁间的分配行为。实验发现,在所测定的反应时间内,反应可分为两个阶段,并从实验结果推测了各个阶段可能的控制步骤。1460℃下,当平衡渣碱度为1时,钒在渣-金间的分配系数有最低值。

CaO-FeO-SiO_2-Al_2O_3/Na_2O/TiO_2渣系与碳饱和铁水间磷分配行为

为了研究Al_2O_3、Na_2O和TiO_2作为铁水预处理渣的助熔剂对铁水预处理脱磷的影响,借助Fact Sage热力学软件绘制了CaO-FeO-SiO_2渣系1 573 K液相区。随着Al_2O_3和Na_2O质量分数的增加,该渣系液相区明显扩大,TiO_2对渣系液相区影响不大。实验室研究采用纯铁箔替代碳饱和铁水进行热力学平衡试验,间接测定了1 573 K时铁水预处理脱磷渣与碳饱和铁水间的平衡磷分配比。结果表明,渣铁磷分配比随渣中Al_2O_3和TiO_2质量分数的增加而减小,TiO_2对磷分配比的影响相对较小;渣铁磷分配比随渣中Na_2O质量分数和碱度的增加而增加,Na_2O可显著提高渣的脱磷能力;渣铁磷分配比随渣中FeO质量分数的增加先增加后减小,最合适的FeO质量分数为35%~40%。

碳饱和铁水中TiC/N析出热力学研究

高炉原料中添加一定量的含钛原料是有效延长高炉寿命的方法之一,钛溶解度与温度间热力学关系是指导含钛铁水有效护炉的理论依据。以某钢厂生铁和商业钛铁合金为原料,制备得到含钛铁液,利用高温共聚焦显微镜(CSLM)进行高熔点物相TiC/N在线析出研究,从而获得铁水中钛的溶解度与温度的对应关系。研究结果表明,当生铁中钛的质量分数分别为0.31%、0.36%和0.47%时,对应的析出温度分别为1 715.1、1 745.1和1 814.1 K。氮分压为10~5 Pa时,钛的质量分数分别为0.07%、0.11%和0.25%的铁液中TiC/N析出温度分别为1 535.6、1 594.3和1 729.8 K。得到熔融生铁中,钛的活度系数与TiC析出温度之间的关系式;同理,氮分压为10~5 Pa时,得到了钛的活度系数与温度间的关系式。