Synthesis of Calcium Hexaluminate from Waste Slag of Aluminum and Oyster Shell

Waste aluminum slag and oyster shell were used as raw materials to synthesize calcium hexaluminate（CA6）. The effects of different source materials of CaO and sintering temperature on the structures and properties of CA6 were investigated,respectively. The results show that compared to calcium oxide,oyster shell can lower the formation temperature of CA6,hence CA6 can be detected at 1300 ℃ by using oyster shell as the starting raw materials. Increasing the sintering temperature can promote the crystal growth. CA6 crystals show typical platelet shape,and its optimum sintering temperature falls in the 1450～1550 ℃ region. The bulk density is 1.54～1.83 g/cm^3,the apparent porosity is 44.1～55.2% and the flexural strength is 10.8～25.3 MPa.

低碳铝镇静钢精炼渣理化性能研究及动态调控

为提升低碳铝镇静钢水的可浇性,基于低碳铝镇静钢精炼渣的热力学计算,研究典型组分CaO/Al2O3(C/A)、SiO_(2)、FeO对精炼渣液相线温度、1650℃黏度和表面张力的影响规律,结合精炼渣理化性能(熔点和黏度-温度曲线)测试结果,建立吹氩直上精炼渣动态调控模型,并投入生产实践应用。结果表明:随着C/A增加,精炼渣熔点在渣中SiO_(2)质量分数为5%时单调升高,在渣中SiO_(2)质量分数为10%时先降后升,另随C/A的增加精炼渣黏度及黏度-温度曲线的转折温度升高;精炼渣组分范围为C/A 0.75~1.50、SiO_(2)质量分数0~10%、FeO质量分数2%~6%时,可获得较低的液相线温度、较高的黏度和表面张力。生产实践中应用建立的模型可实现造渣物料的动态加入,精炼渣理化性能的稳定性得到显著提升,精炼渣的C/A和全铁(TFe)质量分数标准差明显降低;液相线温度、1650℃时的黏度和表面张力平均值分别降低6.9℃、增加0.0206 Pa·s和0.0109 N/m;全氧(TO)质量分数均值由2.78×10(-3)%下降为2.25×10(-3)%,改进了19.1%,钢水的可浇性得到显著改善。

ICP-AES法测定含铝预熔性渣洗料中钙、镁、硅、铝氧化物

研究使用电感耦合等离子体发射光谱法测定炼钢含铝预熔性渣洗料中钙、镁、硅、铝氧化物的分析条件以及处理样品的方式方法,为便于区别金属铝和三氧化二铝,创建了一种新型的仪器分析方法。由于试样中金属铝的存在,采用先酸溶再碱融的处理方式,并采用配置相似基体的方法消除基体干扰。研究了渣洗料的溶样过程、仪器分析参数的选择、基体的干扰消除等对分析结果影响,在优化仪器分析参数和分解试样实验过程中,试样分析结果相对标准偏差远小于1.0%,分析结果准确度和精密度都很高。因此,该方法可取代化学分析法,是一种准确、快速的仪器分析方法。

转炉出钢顶渣优先脱氧工艺研究

某钢厂在低碳铝镇静钢生产实践中,摸索出一种利用出钢过程良好动力学条件,配合使用特殊物性的铝钙脱氧造渣剂(以下简称铝钙合金),在出钢至进氩站钢水高氧势状态下,将“白渣”前置到出钢过程的新型顶渣改质和脱氧造渣工艺。该工艺在降低铝耗的同时,能够大幅提升钢水纯净度,为后续炉外精炼工艺的高效实施创造了优先条件。

电子探针分析炉内沾污结渣动态过程

在 0 2 5MW试验炉内壁选取两块代表性的渣样 ,分别代表沾污和结渣 ,借助电子探针分析沿渣样剖面厚度方向不同位置各矿物元素的动态分布 ,结果表明 ,Fe、Na和S的富集是形成结渣初始层的重要原因 ,而Na、Si、Al和S的富集则是沾污初始层的最大特点 ,Fe、Ca对结渣的贡献比对沾污的贡献大 ;单个样品中Si和Al具有相同的分布规律 .

CAS冶炼低碳低硅铝镇静钢的生产实践

新钢第二炼钢厂采用KR→BOF→CAS→CC工艺路线生产低碳低硅铝镇静钢,通过控制入炉铁水硫含量、转炉出钢挡渣及脱氧合金化、CAS精炼造渣及钙处理、连铸保护浇铸及稳定结晶器液面等措施,钢水可浇性增强,可实现一个浇次生产10炉及以上,钢水满足客户要求,w (Si)控制在0. 03%以下,低倍结果显示铸坯质量良好,C类中心偏析为1. 0级,中心疏松0. 5级。

高钛铁合金的电热还原法制备研究

采用电热还原热法制备了高钛铁合金,考察了氧化钙用量、铝钙合金用量及精炼剂对制备过程的影响。结果表明,氧化钙和铝钙合金加入量对钛收得率和合金中铝、氧杂质含量影响较大,CaO/Al质量比为0.3、(Al-Ca)/Al质量比为0.4时熔炼效果较好,钛收得率可达77.6%,铝、氧杂质含量分别为7.78%和2.77%。采用添加了一定TiO2的3CaF2-CaO渣体为精炼剂,采用喷吹造渣精炼方式,可较有效去除合金中铝杂质,并能起到一定脱氧作用,铝和氧含量可分别降到3.9%和2.5%左右。SEM分析表明,未精炼的合金除了含有富铁相和富钛相外,还含有很多大小不一的氧化物夹杂;通过造渣精炼,夹杂相明显减少。

ZrO_2对钙钛矿/六铝酸钙复相材料组成结构的影响

以铁合金厂含铝废渣为主要原料,通过高温固相反应制备钙钛矿/六铝酸钙复相材料,研究了不同ZrO2加入量及煅烧温度对合成材料相组成、微观结构影响。利用XRD、SEM及相关分析软件对烧后试样中结晶相的晶胞参数、晶胞体积、相对结晶度及微观结构进行计算和分析。结果表明,加入氧化锆会改变合成产物中结晶相的结构缺陷形式和数量,虽然导致了微观结构中液相量增大,烧后试样相对结晶度降低,但却促进合成产物中结晶相的晶粒长大。煅烧温度的升高也减弱了由于加入氧化锆对烧后试样结晶度降低的影响,并且随着热缺陷数量增大,合成产物中结晶相晶粒逐渐长大。

钙铝渣预熔合成及其在炼钢中的应用

为提高炼钢脱硫效果,以天然矿石(方解石、铝矾土)为原料,以焦炭为燃料,采用熔融法合成钙铝渣。研究了钙铝渣的组成性质,通过钙铝渣分别在轴承钢、低合金钢、不锈钢脱硫精炼工艺中与传统工艺的比较,证实脱硫率平均可提高20%,脱硫速度也显著提高,精炼时间大大缩短。用钙铝渣取代萤石,可防止氟污染,并降低对钢包衬的强烈腐蚀作用。

氧化铬对铝型材厂碱蚀渣制备铝方柱石材料结构的影响

利用铝型材厂碱蚀渣为主要原料,采用二步煅烧工艺制备铝方柱石材料。探索二次煅烧温度对铝型材厂碱蚀渣制备铝方柱石材料相组成、结晶度、微观结构的影响,进而研究氧化铬对铝方柱石材料相组成、微观结构的影响。采用同步热分析、X射线衍射、扫描电镜及相关分析软件表征制备的铝方柱石材料的相组成和显微结构。结果表明:铝型材厂碱蚀渣中有大量可烧失成分,物料需要进行致密化处理,再经过1500℃煅烧后的铝方柱石材料结构中具有明显的铝方柱石条柱状结构,结晶度增大,铝方柱石相对含量达到91%。随着氧化铬加入量增加,结构中的铝铬酸钙相增加。当氧化铬加入量为2%时,试样中结晶相的结晶度最高,形成条柱状铝方柱石相与立方状铝铬酸钙相共存的结构。当氧化铬加入量4%时,试样中铝方柱石相几乎消失,结晶度降低。

利用钙铝渣和低品位铝矾土制备贝利特硫铝酸盐水泥的研究

根据硫铝酸盐水泥的成分特点,将钙铝渣与低品位铝矾土、石灰石、天然石膏等原料配合,在1320℃下烧制出了物理力学性能良好的贝利特硫铝酸盐水泥熟料。测试结果表明,该贝利特硫铝酸盐水泥3d和28d抗压强度分别可达28.9MPa和42.4MPa,且凝结性能正常。

硅钙渣对水泥熟料易烧性的影响

为使高铝粉煤灰提氧化铝后产生的二次固废硅钙渣能够在水泥行业中被大量地消纳,以熟料中的f-Ca O含量为指标,对不同配比硅钙渣水泥熟料的易烧性进行了研究,并采用XRD和ESEM对其进行分析.结果表明:硅钙渣能显著增加熟料烧成时的液相量,促进矿物晶体生成与长大,改善生料的易烧性;但当硅钙渣掺入量高于40%时,由于铝率的升高,使生料的易烧性下降.

钙铝质矿相对碱激发矿渣氯离子固化能力的影响研究

本文提出了一类改性碱激发矿渣胶凝材料,通过在原材料中掺入额外的钙、铝质矿相(Ca(OH)_(2)和γ-Al_(2)O_(3)),促进材料基体中的Friedel’s盐(F盐)在氯离子存在条件下的形成,进而提升胶凝材料的氯离子固化能力。本研究探讨了钙、铝质矿物含量对碱矿渣反应产物组成、氯离子固化量以及力学性能的影响。结果表明,钙、铝质矿相的额外补充可显著提高胶凝材料的氯离子固化能力,同时体系的m(Ca)/m(Al)与该能力的相关性较高。物相分析结果表明,钙质矿相的补充使得反应产物中拥有富余的Ca(OH)_(2),在氯盐侵蚀作用下,富余的Ca(OH)_(2)全部转化为F盐或其他物相,证实了体系氯离子固化能力的增强得益于F盐的形成,即得益于化学固氯能力的提升。抗压强度测试结果,表明钙质矿物的掺入对力学性能存在一定负面影响,而铝质矿相的掺入则能够在一定程度上弥补强度损失。

粉煤灰提铝渣对土壤养分及芹菜生长与品质的影响

为探究高铝粉煤灰提铝副产物硅钙渣对土壤养分及芹菜生长与品质的影响,通过盆栽试验研究了不同施加量(0,0.5,1,2,3 g·kg^(-1))的硅钙渣对华南红壤的pH值和有效Ca,Mg,Si等养分含量及其对芹菜株高、产量和营养品质的影响.结果表明,施加0.5～3 g·kg^(-1)的硅钙渣能显著提高酸性土壤的pH值(4.98～7.15),使土壤趋于中性,增加土壤矿质元素(Ca,Mg,Si)的有效态含量,其中施加量与土壤pH值、有效Ca,Mg,Si含量具有极显著相关关系.施加硅钙渣能促进芹菜生长发育,芹菜叶片叶绿素含量提高7.10%～15.00%,株高增加-11.98%～10.63%,产量增加4.52%～45.92%.同时,促进芹菜营养吸收,提高芹菜营养品质,芹菜中Ca,Mg含量分别增加了2.74%～17.10%和22.80%～57.31%;Ca,Mg吸收量分别增加了14.79%～80.47%和44.82%～114.51%;叶片及茎秆维生素C含量分别提高了1.04～1.81倍和1.41～2.67倍.说明高铝粉煤灰提铝副产物硅钙渣是一种很好的硅钙肥原料,有利于抑制土壤酸化,补充土壤有效矿质养分,促进植物生长发育并提高营养品质.

电石渣矿化捕集铝电解烟气中CO_(2)制备碳酸钙

研究了电石渣矿化捕集铝电解烟气中二氧化碳的行为规律。考察了不同反应条件下碳酸钙产品的产率、成分、物相、形貌及粒径分析。结果表明,采用2 mol/L的氯化铵溶液对电石渣溶出预处理,溶出液CaCl_(2)浓度可达0.37 mol/L。利用电石渣溶出液进行脱碳,产品碳酸钙产量随搅拌转速、气体流量及CO_(2)浓度的增加而增加。碳酸钙产品纯度可达98.7%以上;产品中存在球霰型和方解型两种不同晶型的碳酸钙,无杂质峰存在;产品主要为微米球状,粒度D_(50)=14~24μm。

基于激光诱导击穿光谱法建立预测精炼钢渣中硅、钙、镁、铝含量模型的优化

针对目前冶金领域中尚无激光诱导击穿光谱法(LIBS)进行精炼钢渣成分快速分析的工业成型机现状,采用自主研发LIBS试验系统和分析软件建立了用于预测精炼钢渣中硅、钙、镁和铝含量的模型。试验先采用传统标准曲线法对结果进行预测,得到这4种元素的决定系数(R2)仅为0.8331,0.8294,0.8032,0.6913,预测值的相对误差绝对值为9.3%~26%。为了优化试验结果,试验采用化学计量学法中的标准正态变量变换(SNV)和偏最小二乘法(PLS)建立模型,预测结果的准确度有了明显提升。结果表明:在最优潜变量为15的条件下,铝元素的光谱数据经SNV预处理后,建立的PLS模型的预测效果较好,预测值的平均相对误差绝对值为6.0%,R2为0.9502;硅、钙、镁的PLS模型预测效果较好,不需再进行SNV预处理,其预测值的相对误差绝对值为8.1%,1.5%,8.4%,R2分别为0.9281,0.9103,0.9018,基本满足钢渣快速检测工作需求。

拜尔法——铝酸钙水泥联合新工艺研究

提出了拜尔法-铝酸钙水泥新工艺。用石灰将拜尔法种分母液中的Al2O3沉下来,经分离洗涤,得到沉铝渣,其主要物相为3CaO·Al2O3·6H2O,粒度细,比表面积大,受热脱水后变成12CaO·7Al2O3和CaO。将沉铝渣配一定的氧化铝或氢氧化铝,可以烧制Al2O3含量为70％和80％的铝酸钙水泥,降低原料成本约30％。沉铝后的种分母液(αk40-100)返回拜尔溶出,可提高循环效率95％以上。种分母液沉铝时还可以得到较高的碳碱苛化率(25％-60％)和较好的溶液净化效果(SiO2含量降低80％以上,Ns含量降低20％以上)。

合理利用资源生产铝酸钙精炼渣的研究

钢铁冶炼会消耗大量的优质矿产资源,本文通过分析石灰岩、矾土矿等相关资源储量形势,指出了利用工业废渣作为原材料生产铝酸钙精炼渣的可行性,并在轴承钢生产中得到了理想的应用效果,脱硫率最高达到了83.5%,钛显微夹杂物显著降低。这对合理利用资源,实现可持续发展具有重要意义。

SWRCH22A冷镦钢的生产实践

介绍了水钢炼钢厂开发SWRCH22A含铝冷镦钢的生产工艺。通过对转炉冶炼终点控制、精炼炉成分调整、钢水钙处理、连铸保护浇铸和防止水口堵塞等工艺过程进行研究和技术攻关，摸索较为成熟的含铝冷镦钢的生产工艺。

LF炉外精炼钙处理工艺理论与实践

分析LF炉精炼与钙处理的反应机理和钙处理工艺控制关键,达到有效去除钢液中的氧化铝夹杂,提升铝镇静钢的洁净度,调整钢液流动性和可浇铸性的目的。生产过程中对钙含量、铝含量进行动态调控,当钢液钙与铝质量分数的比值保持在0.13~0.2时,能够有效降低夹杂物的熔点,确保后续连铸浇铸作业的稳定。精炼钢渣中的氧化铁质量分数在1.0%以下。在吹入氩气的过程中保持搅拌,在合理的位置喂入钙线,使钙元素与氧化钙夹杂物进行充分反应,可以达到夹杂物改性的效果,确保精炼作业的有效性、质量与效率。