在铁水预处理中CaO-Fe_2O_3-CaF_2基粉剂脱磷工艺和影响因素的探讨

研究了CaO Fe2 O3 CaF2 基粉剂在铁水预处理中的脱磷效果 ,对该渣重要性能指数CaO/Fe2 O3 及助熔剂含量对脱磷率的影响进行了实验室研究 ;对宝钢二炼钢铁水预处理工艺影响CaO Fe2 O3 CaF2 基粉剂脱磷率的因素进行了探讨。工业实际操作中 ,脱磷前硅含量、铁水温度、铁水中硫含量都会影响脱磷率。

RE_2O_3-CaO-SiO_2-CaF_2-MgO-Al_2O_3系炉渣的凝固组织

为了综合利用富稀土高炉渣,利用扫描电镜观察并配合能谱分析和X射线衍射分析研究了RE2O3 CaO SiO2 CaF2 MgO Al2O3系炉渣于1400℃熔化并保温30min,再以1℃/min的冷却速度凝固后的组织。结果表明:在凝固过程中,绝大部分稀土富集于铈钙硅石(RE2O3·CaO·SiO2)相中;熔渣的凝固组织主要由铈钙硅石、枪晶石(CaF2·3CaO·2SiO2)、萤石(CaF2)和硫化钙(CaS)这4种相组成。

CaF2对CaO-Al2O3-CaF2熔体结构影响的分子动力学研究

采用分子动力学的方法研究了不同CaF2含量下CaO-Al2O3-CaF2三元渣系熔体结构的变化规律,包括熔渣的短程结构、中程结构和键角的变化.结果表明:Ca—F,Al—F,Ca—O,Al—O的平均键长分别为0.2345,0.1895,0.2325,0.1745nm.随着CaF2的加入,Ca^2+与配位的阴离子(O^2-,F^-)存在动态平衡现象,总配位数维持在6~7之间.研究体系中Al—O四面体结构存在由复杂(Q^4和Q^3)向简单(Q^2和Q^1)的转变,同时还会发生Al—O四面体[AlO4]^5-向[AlO3F]^4-结构的转变,两种转变的综合作用使熔体的网络结构解聚,为CaF2改善CaO-Al2O3-CaF2熔渣的流动性提供了合理的微观解释.键角分析表明F^-在体系中更多的是替换原来O^2-的位置,以Al^3+为核心的网络结构依然为四面体结构,没有引起大规模的原子重新排列.

SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)的助熔剂法制备及其发光特性

以B2O3为助熔剂,在1350℃、还原性气氛下成功制备了SrAl2O4单相粉末样品。用同样的方法制备了系列单相Sr1-x-yAl2O4:Eu2+x,Dy3+·ynB2O3(0.005≤x≤0.07,0.01≤y≤0.05,0.05≤n≤0.25)样品并表征了其长余辉发光特性。结果表明,最佳的Eu2+含量为0.02。辅助激活离子Dy3+在Sr0.98Al2O4:Eu2+0.02中的掺杂在一定范围内可以显著提高亮度和余辉时间,最佳Dy3+含量为0.03。研究不同B2O3含量对Sr0.95Al2O4:Eu2+0.02,Dy3+0.03发光性能的影响,结果说明最佳的B2O3含量为n=0.1,余辉肉眼可见(≥0.32mcd·m-2)时间达4000min。利用正电子湮灭技术和热释光技术,研究和讨论了B2O3对Sr0.95Al2O4:Eu2+0.02,Dy3+0.03的发光和余辉性能的影响,结果表明B2O3的添加有助于Dy3+在晶格中形成深度合适、有益于余辉的空位缺陷。

反应物浓度对液相合成Al_2O_3-SiO_2-CaF_2-P_2O_5系粉体特性的影响

选用AlC13、Na2Si03、CaCl2、NaF和Na5P3O30作为初始反应物，采用液相沉淀法合成了Al2O3-SiO2-CaF2-P205系玻璃粉体；通过XRD、EDAX和TEM等手段，分析了反应物浓度对液相合成Al2O3-SiO2-CaF2-P2O5系玻璃粉体特性的影响．结果表明，反应物浓度对粉体的化学组成、结晶状态均无明显影响，各粉体均是含有O、F、A1、Si、Ca、P元素的非晶态的近球形纳米颗粒．但反应物浓度对粉体的分散性能、颗粒大小有影响，随着反应物浓度的提高，粉体团聚现象加剧，分散性降低，粉体颗粒大小略微减小，粒子在20-60nm．

B_2O_3作助熔剂对CaO基精炼渣系熔化温度的影响

研究了B_2O_3对低碱度[(CaO)/(SiO_2)=3～4]和高碱度[(CaO)/(SiO_2)=5～7.5]两个系列CaO基精炼渣熔化温度的影响。结果表明,用B_2O_3比用Al_2O_3和CaF_2更有效降低CaO基精炼渣系的熔化温度,对低碱度渣系,B_2O_3替代渣中的部分CaF_2、Al_2O_3以及SiO_2,都能有效降低渣的熔化温度;对高碱度渣系,B_2O_3替代CaF_2作助熔剂时,可实现在高(CaO)/(SiO_2)和(CaO)/(Al_2O_3)下造具有超低熔化温度的CaO基精炼渣,既可提高造渣速度,又可提高渣的脱硫磷能力和吸收硅、铝脱氧产物的能力。

CaO-BaCO_3-CaF_2-Cr_2O_3渣系18-8不锈钢氧化脱磷的研究

在实验室硅钼高温炉于 15 5 0℃用CaO BaCO3 CaF2 Cr2 O3渣系对成分 (% )为 :C0 5～ 2 5 ,Si<0 1,Cr18,Ni9,P～ 0 0 5的 18 8奥氏体不锈钢水进行了氧化脱磷试验。试验结果表明 ,当钢水中初始碳含量由0 5 %增至 2 5 %时 ,脱磷率由～ 5 %提高到 30 %以上 ,钢水的脱磷率随渣中BaCO3 CaO的增加而提高 ;为使钢水达到 30 %以上的脱磷率 ,脱磷剂中CaO含量最大可达 35 % ,Al2 O3含量应低于 3%。

液相沉淀法制备Al_2O_3-SiO_2-CaF_2系玻璃粉体的晶化特性

采用液相沉淀法制备了超细Al2O3-SiO2-CaF2系玻璃粉体，并对粉体进行了不同温度下的热处理，借助XRD、TEM、DSC等手段研究了初始粉体特征及晶化特性．结果表明，液相沉淀初始粉体呈典型的非晶态特征，粉体颗粒呈近球形形貌，颗粒尺寸在30-70nm范围内；温度在500-800℃范围内，粉体发生一系列析晶转变，在温度约为545℃时优先析出CaF2晶相，随温度升高，依次析出Al2SiO5、Ca2SiO4等晶相．

液相沉淀Al_2O_3-SiO_2-P_2O_5-CaF_2系玻璃粉体的性能表征

选取几种分别含有Al3+,SiO32-,P3O105-,Ca2+,F-的无机盐作为初始反应物,采用液相沉淀法合成了Al2O3-SiO2-P2O5-CaF2系纳米玻璃态粉体,在400～900℃温度范围内对粉体进行热处理,借助TEM,EDAX,XRD,IR,DSC等分析手段表征了粉体的形貌、化学组成、结晶状态、玻璃结构及析晶特性。结果表明,该液相沉淀粉体由含有Al,Si,Ca,P,O,F元素的中空近球状纳米粒子组成,粒径约在30～70 nm范围内,呈典型的非晶态特性。当热处理温度达到600℃时,晶相CaF2优先析出,随温度的升高,Al2SiO5,Ca2SiO4,Ca3(PO4)2等晶相相继析出。其主体结构为[SiO4],[AlO4],[PO4]四面体以共用角顶氧原子的相连形式而构成空间网络结构。

反应物配比对液相合成Al_2O_3-SiO_2-CaF_2系玻璃粉体特性的影响

选用AlCl3、Na2SiO3、CaCl2和NaF作为初始反应物，采用液相沉淀法合成了Al2O3-SiO2-CaF2系玻璃粉体；通过XRD、EDAX和TEM等，分析了反应物配比对液相合成Al2O3-SiO2-CaF2系玻璃粉体特性的影响．结果表明，反应物配比对粉体的形貌、尺寸、结晶状态及所含的化学元素均无影响，而对元素的相对含量有明显的影响．各粉体均含有不同比例的O、F、Al、Si、Ca元素，且均为非晶态的近球形纳米颗粒，粒子直径大约在30．70nm范围．

CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2-CaF_2渣系RH脱硫动力学实验研究

采用动力学分析和真空感应炉实验的方法对RH深脱硫工艺进行了研究。结果表明：RH深脱硫主要受钢液和炉渣的初始硫含量、表观传质系数和钢-渣质量比的影响;当钢中的初始硫含量约为0.01%时,终点[S]含量可以降至0.003%以下,平均脱硫率为81.2%;模型预测值与实际检测值误差在±2×10^-6以内的比例为82.9%,模型预测值与实验值较为接近;实验室RH脱硫的限制性环节为硫在钢水中的传质,渣量控制在5%～8%时,增加钢-渣界面的反应面积与硫的传质速度可以提高脱硫效率,脱硫效果良好。

Y_2O_2S∶Eu^(3+),Mg^(2+),Ti^(4+)长余辉材料制备中烧结条件和助熔剂的影响

采用高温固相法合成了Y2O2S∶Eu3+,Mg2+,Ti4+红色长余辉材料。通过X射线衍射分析和扫描电镜测试技术研究了样品的晶体结构和颗粒的大小、形貌,分析了有助于晶体颗粒生长的烧结温度、气氛以及助熔剂对它的影响,还对荧光体的发光光谱、相对亮度、余辉性质进行了研究。结果表明,制备得到的Y2O2S∶Eu3+,Mg2+,Ti4+红色长余辉材料体系相态纯净,有较完整和均匀的晶形,完整的晶体结构有利于提高荧光体的发光性质。制备中合适的烧结温度为1 150℃,要选择弱还原气氛。加入L i3PO4可以使晶体颗粒的晶型完整,粒径增大,并且粒度分布较窄。

制备方法和助熔剂对BaAl_2B_2O_7:Eu^(3+)光谱特性的影响

采用固相法和水热法制备了BaAl2B2O7:Eu3+系列发光体,研究了制备方法对其光谱特性的影响、助熔剂对发光强度和微观形貌的影响、激活剂浓度对发射强度的影响。研究表明:固相法制备的发光体Eu3+存在621nm的5D0→7F2强发射和772nm的5D0→7F5,6弱发射,通过对多种助熔剂优选NaF为最佳的助熔剂,掺杂NaF的发光体仅在772nm的发射大幅度增强,说明助熔剂对发射光谱的特定波长有突出的增强作用;当掺杂Eu3+浓度较低时和水热法制备的荧光体在455nm存在Eu2+的4f65d1→8S7/2强发射;此外还研究了BaAl2B2O7:Eu3+中Eu2+→Eu3+的能量传递。

“K2O-Na2O-CaO-MgO-B2O3”复合熔剂熔融特性及在建筑陶瓷中的性能影响

以钾长石、钠长石、硅灰石、硼钙石等为主要熔剂原料,用硼钙石取代部分钾钠长石后,考察了硼钙石对“K2O-Na2O-CaO-MgO-B2O3”五元复合熔剂的熔融特性及性能影响,然后将其性能较优的五元复合熔剂组成应用于建筑陶瓷坯体中,考察了烧成温度对其陶瓷产品性能的影响。研究结果表明:相比未添加硼钙石的四元复合熔剂样品(熔融温度1100-1150℃),五元复合熔剂样品的熔融温度降低到了1080~1130℃。将其应用于建筑陶瓷坯体中,不仅使建筑陶瓷降低了烧成温度,而且拓宽了其烧成温度范围。

碳饱和铁液与CaO-SiO_2-CaF_2-Al_2O_3多元炉渣间钒、硅、锰的平衡和含钒铁水分段脱硅—提钒处理的研究

摘自北京科技大学研究生王新华的博士学位论文,导师:林宗彩教授。 本文对CaO-siO_2-CaF_2-Al_2O_3多元炉渣与碳饱和铁液反应的平衡条件下影响硅钒分离氧化的因素,铁水脱硅保钒处理的反应规律、反应机构,以及脱硅处理后的铁水吹氧提钒处理的反应规律进行了研究。研究表明上述反应平衡条件下,铁水中的钒完全能与硅分离氧化。确定了脱硅处理温度、炉渣组成、反应体系的动力学条件、铁水含硅量、渣碱度等因素对钒的平衡分配比的影响,以及渣中加入CaO、

含B_2O_3无氟连铸保护渣物理性能的研究

常规保护渣中配入的助熔剂一般是氟化物和Na2 O ,但二者都对环境产生严重污染。为此试验研究了含助熔剂B2 O3保护渣及其熔点、粘度、结晶性能和表面张力等物理性能。试验表明,当保护渣碱度(CaO/SiO2 )等于0 . 88,成分( % )为3 7 .91CaO 43 0 9SiO2 5Al2 O3 5MgO 2Li2 O 7B2 O3时的熔点90 9℃,熔化性温度1 1 60℃,1 3 0 0℃粘度值0 . 40Pa·s,1 3 0 0℃表面张力值0 .3 2N/m ,能满足常规钢种和部分特殊钢种对连铸保护渣的使用要求。

纳米晶Y_2O_3:Eu^(3+)红色荧光体的发光性质研究

研究了纳米晶Y2 O3:Eu3+ 红色荧光体的发光性质。结果表明 :该荧光体最大激发峰位于 2 5 2 6nm ,最大发射峰位于 6 13 4nm ,随着团聚尺寸的增加、煅烧温度的提高和助熔剂的加入 ,Y2 O3:Eu3+ 红色荧光体的发光强度增大 ;包膜工艺消除了纳米晶Y2 O3:Eu3+ 红色荧光体的表面缺陷和悬挂键 ,改善了其发光特性。

H_3BO_3对微波等离子体法合成SrAl_2O_4∶Eu^(2+),Dy^(3+)的影响

采用微波等离子体法合成SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,探讨了H3BO3的加入对材料的光谱性能、余辉性能、相组成结构、微观形貌的影响。结果表明,适量的添加助溶剂H3BO3,有利于增强材料的发光强度,延长余辉时间,但过量的添加反而会导致发光性能下降。本试验确定硼酸的最佳添加量为10%。综合检测分析结果推断,硼酸加入后在高温下大部分形成液相,并通过液相传质促进晶体生长,提高基质的结晶程度,同时促进稀土离子Eu2+,Dy3+进入晶格并使其分布更均匀;而少部分则会进入晶格发生B取代Al,引起晶体场畸变,从而提高了材料的发光强度和长余辉特性。

助熔剂对微波合成Y_2O_3∶Eu^(3+)红色荧光粉的影响

采用微波法合成Y2O3∶Eu3+红色荧光粉,研究了碳酸盐、氟化物、硼酸等助熔剂对其合成过程及发光性能的影响。分别采用光谱分析仪和激光粒度仪对所合成荧光粉的光电性能和粒径进行分析。结果表明,不同助熔剂的加入对样品发射主峰的位置(610 nm)没有产生影响,但可明显影响样品的发光性能和粒径。采用碳酸盐单一助熔剂时,样品的相对亮度比采用氟化物时的高;采用复合助熔剂所制备样品在相对亮度及粒径方面,整体上较采用单一助熔剂样品的更优。

B2O3对CaO基渣精炼的助熔作用和脱硫的影响

使用RTW-08熔体物性测定仪通过旋转粘度计法测定了熔渣的粘度。试验结果表明，B2o3和CaF2在46％CaO-10％BaO-11．2％SiO2-11.6％Al2O3基础渣系中的助熔效果相当；在CaO—Siq—10％BaO-11．6％Al2O3-10％CaF2基渣的碱度（CaO＋BaO）／（SiO2＋B2O3）为2．5和2．8时，用B2O3替代1／4SiO2后精炼渣高温熔化性能稳定，粘度值降低至0．3-0．5Pa·s碱度2．8时，含20．6％SiO2渣剂的脱硫率为85％（S含量由0.008％降至0．0016％），而含10．3％SiO2—10．3％B2O3渣剂的脱硫率为91．3％（S含量由0．008％降至0.0007％）。