高铝高炉渣的物理化学性质

以3种现场高炉渣成分为基础,用分析纯试剂配制高炉渣试样,分别改变试样的Al2O3,MgO质量分数和碱度,通过实验找出单一改变Al2O3,MgO质量分数和碱度对试样粘度和熔化性温度的影响规律,为高铝矿冶炼的造渣制度制定提供参考。研究表明,当Al2O3质量分数在15%～19%波动时,随着MgO质量分数的升高,渣样的粘度降低,但熔化性温度先降后升;随着Al2O3质量分数的上升,渣样的粘度和熔化性温度上升;碱度1.2的渣样粘度和熔化性温度大于碱度1.1的渣样。

高铝精炼渣对重轨钢中夹杂物的影响

本文以国内某厂重轨钢U71Mn为例,开展了不同Al2O3质量分数精炼渣对重轨钢中夹杂物的影响研究.研究结果表明:在实验室条件下,钢中全氧质量分数随着精炼渣中CaO/SiO2的增加逐渐降低,钢中夹杂物的平均直径随渣中Al2O3质量分数的增加先减小后增大.夹杂物中氧化铝质量分数随着渣中Al2O3质量分数降低而降低,当渣中Al2O3质量分数低于30%时,精炼渣中Al2O3质量分数对夹杂物中氧化铝质量分数影响不大.试样中较大尺寸夹杂物均是以Al2O3·MgO为核心的包裹型夹杂,部分试样在Al2O3·MgO外侧包有少量的SiO2,并随着渣中CaO/SiO2值增加而逐渐减少.夹杂物最外侧为硫化物包裹层,且随着CaO/SiO2增加包裹范围逐渐变小.

不同条件下Al_(2)O_(3)质量分数对CaO-SiO_(2)-MgO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)渣系黏流行为的影响

钢铁企业在高炉冶炼中使用廉价的硼铁矿和高铝矿是降本增效的重要措施之一,但其容易引起高炉渣中Al_(2)O_(3)和B_(2)O_(3)质量分数的变化,会为高炉操作带来影响。因此,系统研究不同条件下Al_(2)O_(3)质量分数对含硼高铝渣的影响对高炉渣系的优化调控有重要的意义。基于旋转柱体法研究了不同条件下Al_(2)O_(3)质量分数对CaO-SiO_(2)-MgO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)渣系黏流行为的影响。研究表明,当w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))变化时,Al_(2)O_(3)质量分数从12.28%增加到19.95%,黏度η1500℃从0.236 Pa·s升高到0.272 Pa·s,熔化性温度TBr从1258℃上升至1310℃,熔渣中硅铝酸盐网络结构逐渐聚集、聚合度升高,炉渣流动性变差;当Al_(2)O_(3)质量分数从12.28%增加到14.51%时,黏流活化能Eη从144.92 kJ/mol缓慢变化至152.68 kJ/mol,当Al_(2)O_(3)质量分数从14.51%增加到19.95%时,Eη从152.68 kJ/mol显著增加到176.70 kJ/mol,炉渣的热稳定性急剧变差。当w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))为0.47并保持不变时,Al_(2)O_(3)质量分数从11.00%增至13.00%,炉渣η1500℃从0.243 Pa·s缓慢降至0.242 Pa·s,TBr从1243℃缓慢升至1251℃,当Al_(2)O_(3)质量分数从13.00%增至19.00%时,炉渣η1500℃从0.242 Pa·s显著升至0.264 Pa·s,TBr从1251℃显著升至1313℃,熔渣中硅铝酸盐网络结构聚集,炉渣的流动性恶化;Eη呈现整体升高趋势,变化范围为156.76~174.46 kJ/mol,炉渣的热稳定性变差。综上所述,当w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))变化时,Al_(2)O_(3)质量分数为14.51%的炉渣具有较好的黏流行为;当w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))保持0.47不变时,Al_(2)O_(3)的质量分数不高于13.00%的炉渣具有较好的黏流行为。本研究可为在高炉冶炼中使用硼铁矿提供理论指导。

碱度和MgO质量分数对球团抗压强度的影响

为研究含镁熔剂性球团的抗压强度,在实验室条件下,研究了焙烧时间、球团矿碱度和MgO质量分数对球团矿抗压强度的影响。试验研究结果表明,膨润土质量分数保持2.0%不变时,含镁熔剂性球团矿碱度(R)为0.80~1.00、MgO质量分数为1.60%~1.80%,焙烧时间为25 min,球团矿的黏结相以Fe3O4氧化为Fe2O3、然后Fe2O3再结晶为主。另外,还有少量的铁酸镁、铁酸钙相,这种球团矿的抗压强度大于2500 N/个。当含镁熔剂性球团的矿碱度大于1.00,同时,MgO质量分数小于1.60%时,球团矿的黏结相含有大量的玻璃体硅酸盐,使球团矿的抗压强度大大降低。

不同质量分数MgO对球团质量的影响

通过某球团厂现有生产所用的矿粉配矿得到不同MgO质量分数的球团矿,运用一系列的试验方案和检测手段找出球团矿最优的抗压强度和冶金性能下的MgO质量分数,并探究了不同MgO质量分数对其球团矿的抗压强度和冶金性能影响的规律。结果表明,MgO质量分数为0.5%时,所生产的球团矿抗压强度最强,随着MgO质量分数的增加,球团矿的抗压强度下降。MgO质量分数为0.5%时,还原度最高,达到了75.59%,随着MgO质量分数的增加,球团矿的还原度下降。MgO质量分数为1%时,低温还原粉化率最大,随着MgO质量分数的增加,球团矿的低温还原粉化率先升高后降低;MgO质量分数为1%时,软化开始温度最高,熔滴温度区间最窄,熔滴性最好,随着MgO质量分数的增加,球团矿的软化开始温度先上升后下降,熔滴温度区间先变窄后变宽。