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Al2O3-CaO基预熔精炼渣吸收Al2O3夹杂的动力学研究

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CaO-Al_2O_3基重熔渣用于炉外精炼的意义和优点

CaO-Al_2O_3基重熔渣用于炉外精炼的意义和优点

CaO-Al_2O_3基重熔渣用于炉外精炼的意义和优点B.Jaloslav;刘树振【期刊名称】《武钢技术》【年(卷),期】1990()2【摘要】CaO—Al_2O_3基重熔渣首次用于工业性炉外精炼是根据法国专利进行的,至今已50余年了。

由于这种方法对提高钢的纯净度和机械性能很有好处,所以至今仍被广泛采用。

最初的做法是在出钢时往钢罐内加入3％的重熔渣,渣的组成为50％CaO,45％Al_2O_3。

这样做的主要目的是为了使钢水脱硫和去除夹杂。

经过处理,钢中硫含量可降低到0.005％。

现在法国、意大利、苏联、西德和奥地利等国均广泛采用这种方法处理钢水。

50年代末和60年代初,由于用该法处理钢水成本高,且对车间组织工作要求高,所以应用的不太广泛。

60年代中叶,与应用粉状脱硫剂(例如TN、SL和CAB法等处理钢水)的同时,该法又被广泛采用。

【总页数】6页(P33-38)【关键词】炼钢;炉外;精炼;重熔渣;应用【作者】B.Jaloslav;刘树振【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TF769.2【相关文献】1.炉外精炼还原型渣对电熔再结合镁铬砖侵蚀的研究 [J], 曲宝晖;冯笑梅;黄丽香2.电弧炉+炉外精炼+双电渣重熔工艺生产300M钢的工艺开发及质量验证 [J], 陈列;王磊英;姚忠;张燕东;孙军;严清忠3.浅谈CaO—Al2O3基预熔精炼渣在石油套管钢J55精炼过程的应用 [J], 王振超4.以精炼电重熔和炉外处理方法提高车轮钢的质量 [J], K.,AH; 王信化5.CaO-Al_2O_3基精炼渣对钢液脱氧的影响 [J], 李阳;姜周华;姜茂发;王军文;顾文兵因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

CaO-MgO-SiO2 -Al2O3四元精炼渣系黏度热模拟研究

CaO-MgO-SiO2 -Al2O3四元精炼渣系黏度热模拟研究
学号：201006010310
HEBEI UNITED UNIVERSITY
毕业论文
GRADUATETHESIS
论文题目：CaO-MgO-SiO2-Al2O3四元精炼渣系黏度热模拟研究
学生姓名：
专业班级：
学 院：冶金与能源学院
指导教师：
2013年06月03日
摘
精炼过程中，精炼渣能够完成脱硫、脱氧、去气、去夹杂等任务，而在炉外精炼时，精炼渣的物化性能，尤其是精炼渣黏度对钢液的精炼效果起着决定性的作用。采用Factsage热力学软件，对CaO-MgO-SiO2-Al2O3四元精炼渣系黏度模拟进行了计算，确定了精炼渣黏度随随熔渣组分和温度的变化规律。
研究表明表面张力也受到温度的影响，温度上升，表面张力下降，相关文献也给出了两者之间的定量关系：
(11)
5）精炼渣熔化性温度
在LF炉精炼过程中，一般应为液态渣。因此精炼渣的熔点应低于被精炼钢液的熔点。LF在高碱度精炼渣（R≥2.5）冶炼超低硫钢（[S]≤10ppm）时，硫的分配比Ls理论计算值高达200，此时从热力学角度考虑，已经能够把硫降到比较低的含量，但实际的脱硫率远低于理论值。祝贞学认为能否达到热力学决定的平衡条件，很大程度上取决于脱硫过程的动力学条件，其限制环节为硫在渣中的扩散和传质速度。因此，研究影响高效精炼渣的流动性的因素——炉渣熔点和粘度具有重要意义。此外精炼渣的熔化温度处于适宜范围内,其发泡性能和吸附夹杂能力就能达到最佳值。同时，精炼渣熔点高会使渣系进入非均匀相，出现固态质点，从而影响炉渣流动性[10]。
1)对钢液进一步深脱硫和深脱氧；
2)精炼渣起泡埋弧，提高热效率，减少炉衬和包盖的侵蚀；
3)吸收钢液中非金属夹杂物，净化钢液，提高钢水纯净度；

CaO-AI203基预熔精炼渣在石油套管钢J55精炼过程的应用

CaO-AI203基预熔精炼渣在石油套管钢J55精炼过程的应用

CaO-AI203基预熔精炼渣在石油套管钢J55精炼过程的应用摘要本文研究分析了CaO-Al2O3基预熔精炼渣对120TLF炉生产石油套管钢J55精炼过程去夹杂的影响。

经过现场试验和成材金相分析证明：控制转炉出钢过程的下渣、带渣现象、精炼渣成分（%）保持在CAO：50-60，Al2O3：25-30，SiO2：5-10，CAF2：3-5，CaO/Al2O3：1.5-2.5范围内，能够有效地去除钢液中的非金属夹杂，特别是对B类和C类夹杂起到了很好的控制作用，满足了用户对产品的要求。

关键词石油套管钢J55 CaO-Al2O3渣系精炼LF一、前言石油套管用于组成油井的井身结构，起着保护井壁、封闭低层的作用，由于石油套管的使用条件极为恶劣，因此对钢管性能提出了严格要求，钢的强度较高，钢质均匀稳定，耐侵蚀性强，耐磨性好，同时还要承受使用条件下的拉、压、扭、弯等各种载荷的综合作用，对产品终材的各项性能提出了较高的要求。

在前期生产的J55产品的使用中，用户反映个别炉次产品存在夹杂超标现象，既影响了用户的使用也给企业造成了一定的损失。

因此，我们设想研制一种高效预熔精炼渣，达到去除夹杂净化钢液的目的。

二、J55石油套管的生产流程，化学成分及力学要求1.生产流程：120T转炉→ 120TLF炉→板坯CCM2.J55 化学成分见表1。

3.J55 钢的力学性能要求根据套管API SPEC 5CT（1998）的标准要求，J555 石油套管热轧钢力学性能要求见表2.三、J55精炼过程高效预熔渣设计和应用1. J55 精炼过程高效预熔渣理论设计和研究根据用户对前期产品使用反馈，部分产品夹杂物等级偏高，B 类和C类夹杂较严重。

由此决定本次设计精炼过程高效预熔渣的主要目的为去除钢液中的夹杂，特别是B 类（氧化铝类），C类（硅酸盐类）的去除。

通常在研究炉渣吸收夹杂物的能力时，主要把炉渣组成控制在图1 中的两个区域A 和B。

前者主要考虑热力学因素，后者主要考虑动力学因素。

CaO-Al2O3基钢液净化剂组成的优化

CaO-Al2O3基钢液净化剂组成的优化

明， 适宜的 Ｃ Ｏ Ａ ， ａ ／ １ 比值为 １ １ ． ， Ｏ ． ～１ ４ 净化剂 Ａ ， ４ ７ Ｉ 较低（ ． ～ ． ）熔点较低（ ５ ） ０ ２ ０ ４， ０ ０ ＜１ ０ｑ 。工业性试验表明 ， ４ ｃ 优化后的
净化剂净化钢液效果 显著。 关键词 ： ａ — １ ， Ｃ Ｏ Ａ 渣系 ； Ｏ 钢液净化剂； ａ ／Ｌ ； １ ， Ｃ Ｏ ￣值 Ａ 活度 Ｏ 中图分类号 ：Ｆ ０ － Ｔ ７ ４３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ４ ４ ２ （０ ０ ０ — ０ ８ ０ １０ — ６ ０ ２ １ ）３ ０ ４ — ３
／ ％
图 ２ Ｃａ ＳＯ 一 ２ 一 ｅ ＯＯ ％ ～８ ） 中 Ｏ— ｉ ＡＩ Ｆ 。 ．１ Ｏ。 Ｏ（ ％ 系
Ｆ ， 度 系 数 ｅ Ｏ活
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图 １ １６ ０℃ 时 Ｃａ Ａ 。ＳＯ 系 中 Ａ 活 度值 ０ Ｏ— Ｉ 一 ｉ Ｏ ｌ Ｏ。
从 动力学 角度 ， 化剂 对钢 液 中夹杂 物 的吸 收 净 能力 主 要取 决 于净 化 剂 的熔 点 ， 点越 低 ， 收夹 熔 吸
机理 ， 优化净化 剂组成 ， 提高其净化 钢液 的能力 。
净 化 剂组 成 优 化 的理 论 基础 。钢水 净 化 剂通 常 都 是 高碱 度 的净 化 剂 ， 渣 的高 碱度 能 降低 （ｅ ） 炉 Ｆ Ｏ 的
活 度系数 （ 图 ２ 和 （ｉ ：的活 度 （ 图 ３ 。能 见 ［） ｓｏ ） ４ 见 ） 够 抑制 ３ Ｆ Ｏ ＋ ［ １＝ Ａ：，＋ Ｆ （） ３ ＳＯ ）４ （ ｅ ） ２ Ａ ］ （ １ ） ３ ｅ １和 （ｉ ＋ ０
Ｏ Ｃ Ｏ ａ
１Ｏ ． Ａｌ ０
作者简介 ： 发 ， ，９ １ 颜根 男 １４ 年生 ，９ ３ １６ 毕业于鞍山钢铁学院钢铁 冶 金专业 。现 为马鞍 山中冶钢 铁冶金 高新技 术有 限公 司教 授级 高

Al2O3-CaO-CaF2渣系性能的研究

Al2O3-CaO-CaF2渣系性能的研究

Ｃａ １０ 、 ａ Ａ Ｏ６ ＣａＡＩ ￣ａ ｄ Ａ Ｆ ． Ｗｈ ｎ ｔ ｅ Ｃ Ｆ ｏ ｔ ｎ ｓ １ ％ ，ｔ ｅ ｅ Ｗ ｏｓ ｏ ａ ２ ｎ ｓ ．Ｔ ｅ Ｃ Ａ ２ ４ Ａ ２ ４ Ｃ ２ ｈ Ｆ、 ２ Ｆ ｎ １ ３ ｅ ｈ ａ ２ｃ ｎ ｅ ｔ ｗａ ０ ｈ ｒ ａ ｌｔ ｆ Ａ］ ｓ Ｃ ０４ｉ ｌ ｇ ａ ｈ ａ Ｉ０ ｃ ｎ ｅ ｔ ｅ ｒａ ｅ ｔ ｈ ｃｅ ｉｇ ｏ ａ ２ ｈ ｗ ｖ ｒ ｈ ａ Ａｈ ６ ｎ ａ Ａ Ｆ ｎ ｒ ａ ｅ ． ｏ ｔ ｎ ｃ ｅ ｓ ｄ ｗｉ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｎ ｆＣ Ｆ ， ｏ ｅ ｅ ，ｔ ｅ Ｃ ２ Ｏ Ｆ ａ ｄ Ｃ ２ Ｉ ７ ｃ ｅ ｓ ｄ ｄ ｈ ｎ ｓ ｉ
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Al2O3-CaO基预熔精炼渣吸收Al2O3夹杂的动力学研究

Al2O3-CaO基预熔精炼渣吸收Al2O3夹杂的动力学研究

Al2O3-CaO基预熔精炼渣吸收Al2O3夹杂的动力学研究赵和明;王新华;谢兵
【期刊名称】《特殊钢》
【年(卷),期】2005(026)001
【摘要】通过改进的粘度测试装置,测试和研究了成分(%)为:4～10MgO,34～
39Al2O3,33～42CaO,3～9CaF2,8SiO2,1.3～8.7SrO精炼渣中Al2O3圆柱体旋转线速度对Al2O3夹杂熔解速度的影响和Al2O3在渣中的熔解速度常数.结果表明,降低精炼渣粘度和减少渣中初始Al2O3含量,有利于提高精炼渣吸收Al2O3的能力.
【总页数】3页(P21-23)
【作者】赵和明;王新华;谢兵
【作者单位】北京科技大学冶金与生态工程学院,北京,100083;北京科技大学冶金与生态工程学院,北京,100083;重庆大学材料科学与工程学院,重庆,400044
【正文语种】中文
【中图分类】TF7
【相关文献】
1.ICP-AES法测定复合预熔精炼渣中Al2O3,CaO,SiO2,MgO [J], 张迎春;胡健
2.高镁铝酸钙型预熔精炼渣配加合成渣以及Al对低碳钢深脱硫的研究 [J], 朱子江;李文平;雷泽龙;李晶晶;杜广巍;郭汉杰
3.浅谈CaO—Al2O3基预熔精炼渣在石油套管钢J55精炼过程的应用 [J], 王振超
4.火焰原子吸收光谱法测定预熔型精炼渣中的氧化镁 [J], 韩夫强;张彩霞;李杨;席
秀丽;王生进
5.火焰原子吸收光谱法测定预熔型精炼渣中的氧化镁 [J], 张亚菲;李啸寅
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关于精炼过程中合成渣行为的探讨

关于精炼过程中合成渣行为的探讨本钢马春生随着科学技术的进步和炼钢工艺的发展，炉外精炼已经成为提高钢的纯净度、改善钢质量的必不可少的工艺手段。

而在炉外精炼的工艺过程中主要的化学反应和工艺目的大多数都是通过各种合成渣来实现。

对应于不同的工艺、不同的品种要求，应该选择不同的合成渣。

因此，对于炉渣，特别是精炼过程中使用的合成渣的研究、开发和应用越来越受到人们的重视。

本文将对各种合成渣的作用，选择及精炼过程中的物理化学行为进行初步的探讨。

1 渣洗用合成渣（即精炼渣）所谓的渣洗就是通过机械的方法让合成渣与钢水充分搅拌、混合，创造良好的渣、钢之间进行化学反应的动力学条件，从而实现诸如脱硫、脱磷、脱氧等工艺目的。

1.1 合成渣的制作方法其制作方法大致可以分为如下种类：1.1.1 机械混合型将各种原料破碎成一定粒度，按照要求的比例配制，并通过机械方法混匀。

这种渣料的制作工艺简单、成本低廉，但是直接加入钢液里时熔点高、热量损失大、反应速度慢。

另一种机械混合型是将各种原材料制成<1mm的粉状，再按一定的比例混匀，加入一定量的结合剂制成小球状，并通过烘干去掉水份加入钢中。

，这种渣料的原料布局比例均匀，比颗粒混合型制作工艺复杂，成本较高。

直接加入钢液时熔点稍低、熔速稍快，由于钢、渣之间接触面较大，故反应速度较快。

1.1.2熔化炉予熔型将原料按一定配比通过小冲天炉（化渣炉）利用焦炭作为热源进行熔化，经水淬、干燥后按需要投入钢水中。

这种渣料，经过预熔已经形成多元相，其成份比较接近设计目标，而且熔点较低，在钢液中溶化速度快，反应迅速。

但是由于焦炭经燃烧后的灰份绝大部份是SiO2，加之炉膛耐火材料的熔损，最终成份很难达到理想状态。

特别是生产低SiO2、低C含量的渣料时，采用该方法生产是难以实现的。

1.1.3 电弧炉预熔渣利用电弧炉将原料加热熔化成熔融状态。

一种是现场有电弧炉的时候可直接将熔融状态的渣料直接用钢水冲混。

一种是现场没有电弧炉的时候将熔融渣料冷却、破碎、干燥后投入到钢包内用钢水冲洗。

w(CaO)w(Al2O3)对钙铝基保护渣结晶性能的影响


(１ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｍｅｔａｌｌｉｃ Ｏｒｅｓ ( Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ) ꎬ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８１９ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２ ｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙꎬ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８１９ꎬ
相对质量分 数 提 高ꎬ 保 护 渣 聚 合 度 降 低ꎬ Ｃａ２ ＋ 离 子 和 低 聚 合 度 铝 氧 四 面 体 结 构 单 元 Ｑ２ 结 合 而 形 成
３ＣａＯＡｌ２ Ｏ３ 并析出. 随着 ｗ( ＣａＯ) / ｗ( Ａｌ２ Ｏ３ ) 由 １ １３ 提高至 １ ８２ꎬ钙铝基保护渣析晶能力先减弱然后增强.
ｗ( ＣａＯ) / ｗ( Ａｌ２ Ｏ３ ) 对钙铝基保护渣
结晶性能的影响
亓 捷１ꎬ２ ꎬ 刘承军１ꎬ２ ꎬ 张江浩１ꎬ２ ꎬ 姜茂发１ꎬ２
(１ 东北大学 多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室ꎬ 辽宁 沈阳 １１０８１９ꎻ ２ 东北大学 冶金学院ꎬ 辽宁 沈阳 １１０８１９)
摘 要: 利用热丝法测试技术ꎬ结合扫描电镜和能谱分析ꎬ研究了不同 ｗ( ＣａＯ) / ｗ( Ａｌ２ Ｏ３ ) 条件下钙铝
在 ｗ( ＣａＯ) / ｗ( Ａｌ２ Ｏ３ ) 为 １ ５０ 和 １ ８２ 时分别具有最弱和最强的析晶能力.
关 键 词: 钙铝基保护渣ꎻ结晶温度ꎻ结晶物相ꎻ熔体结构ꎻ热丝法
中图分类号: ＴＦ ４ 文献标志码: Ａ 文章编号: １００５ － ３０２６(２０２１)１２ － １７１７ － ０７
ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ ３ＣａＯＡｌ２ Ｏ３ ｗａｓ ｆｏｒｍｅｄ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａ２ ＋ ｉｏｎｓ ａｎｄ

12CaO·7Al2O3精炼渣吸附非金属夹杂物的试验研究

12CaO·7Al2O3精炼渣吸附非金属夹杂物的试验研究一、引言在钢铁工业中，非金属夹杂物是影响钢材质量的重要因素之一。

为了提高钢材的纯净度，需要对非金属夹杂物进行有效去除。

12CaO·7Al2O3精炼渣作为一种具有良好吸附性能的材料，在去除非金属夹杂物方面具有潜在的应用价值。

本文通过试验研究，探讨了12CaO·7Al2O3精炼渣对非金属夹杂物的吸附性能，为钢铁工业中非金属夹杂物的去除提供理论依据。

二、试验材料与方法1. 试验材料试验材料包括12CaO·7Al2O3精炼渣、非金属夹杂物（如硅酸盐、氧化物等）和模拟钢液。

2. 试验方法（1）吸附试验：将12CaO·7Al2O3精炼渣与模拟钢液混合，在一定温度下进行吸附试验。

通过改变吸附时间、温度、渣钢比等条件，研究12CaO·7Al2O3精炼渣对非金属夹杂物的吸附性能。

（2）吸附动力学研究：通过吸附动力学试验，研究12CaO·7Al2O3精炼渣对非金属夹杂物的吸附速率和吸附容量。

（3）吸附机理分析：通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段，分析12CaO·7Al2O3精炼渣对非金属夹杂物的吸附机理。

三、试验结果与分析1. 吸附试验结果2. 吸附动力学研究吸附动力学试验结果表明，12CaO·7Al2O3精炼渣对非金属夹杂物的吸附过程符合伪二级动力学模型。

随着吸附时间的延长，吸附容量逐渐增加，但吸附速率逐渐降低。

这表明12CaO·7Al2O3精炼渣对非金属夹杂物的吸附过程是一个动态平衡过程。

3. 吸附机理分析XRD和SEM分析结果表明，12CaO·7Al2O3精炼渣对非金属夹杂物的吸附主要依靠物理吸附和化学吸附两种机制。

物理吸附主要是通过范德华力、氢键等作用力将非金属夹杂物吸附在12CaO·7Al2O3精炼渣表面；化学吸附则是通过化学反应，将非金属夹杂物与12CaO·7Al2O3精炼渣中的成分形成稳定的化合物。

CaO-Al_2O_3基保护渣基本性能研究

CaO-Al_2O_3基保护渣基本性能研究锰和铝作为重要合金元素,广泛使用于耐磨钢、无磁钢、高锰不锈钢、耐热钢等高锰高铝钢生产中。

这类高附加值品种钢凭借优异的力学性能、较好的强度及韧塑性等优势,在国防工业,交通运输特别是汽车行业都有着较大的应用潜力。

目前高锰高铝钢的生产仍主要采用模铸工艺,该工艺流程复杂、效率较低,因此节能、低成本的“转炉-精炼-连铸”流程工艺已成为主要发展方向,然而专用结晶器保护渣开发的滞后严重制约了浇铸高锰高铝钢向连铸流程的转移。

本文就CaO-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>基低反应性保护渣基本性能展开研究,首先基于分子离子共存理论建立CaO-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-SiO<sub>2</sub>-BaO-Na<sub>2</sub>O-B <sub>2</sub>O<sub>3</sub>-CaF<sub>2</sub>七元熔渣体系的活度计算模型,探讨保护渣与高锰高铝钢反应的热力学特征。

其次在对高锰高铝钢凝固特性分析基础上,提出合适的保护渣基本性能范围。

利用单纯形法设计实验渣系,并对实验渣样的熔化特性和流动特性进行分析,得到低反应性保护渣成分控制区域。

综合热力学与成分控制区域研究结果,选择典型保护渣进行钢-渣接触实验,模拟实际结晶器中保护渣与钢水的反应过程,并对反应后连铸保护渣基本性能进行测试和评价。

（1）热力学研究表明,钢-渣反应性强弱主要与渣中反应性组分含量和钢中Al含量有关。

随着钢中Al含量增加,渣中SiO<sub>2</sub>、B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、Na<sub>2</sub>O的反应性均有所增强;用Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>逐步取代SiO<sub>2</sub>进行计算发现,当Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/SiO<sub>2</sub>为3时,各组分与Al的反应性趋于稳定;CaO-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>基保护渣能明显降低SiO<sub>2</sub>、B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>与Al的反应性,组分反应性强弱顺序表现为B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>&gt;Na<sub>2</sub>O&gt;SiO<sub>2</sub>;低反应性CaO-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>基保护渣中反应性组分含量控制范围:SiO<sub>2</sub>含量为0<sup>1</sup>2wt%,Na<sub>2</sub>O含量为0<sup>6</sup>wt%,B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量为0<sup>4</sup>wt%。

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特殊钢 第 .3 卷 ・ .. ・ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
表 ! 转速和时间对 "#! $% 柱体直径减少值 （! 的影响 &） ’()#* ! +,,*-. /, 0/.(.123 45**6 (26 .17* /2 6*-0*(4* 8(#9* （! &）/, "#! $% -:#126*0 61(7*.*0
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停留在渣钢界面上并熔解于渣中； 三是由于界面 能的作用， 渣钢界面上的氧化物夹杂自发的转入
［@］ ［A］ 渣相 。过程自发进行的热力学条件为 ：
杂的能力； 另一方面， 渣中加入的 !"#$ 超过一定 限度， 将会有枪晶石和萤石晶体析出， 降低吸收 &’$ () 的能力。本渣系由于属低熔点型的铝钙型 精炼渣， !"#$ 对降低渣的熔点和粘度的作用不太 明显， 影响渣物理性质的主要是 &’$ () *!"( 比值 的大小。从环保和降成本的角度出发， 本精炼渣 可含较低或完全不加 !"#$ 。渣中加入 +,( - ./0 时， 有利于渣吸收 +,( 能改善精炼渣的物理性质， &’$ () 夹杂能力的提高。 +,( 和 !"( 属同一主族 元素氧化物， 二者性质较接近， 由于 +,( 向渣中提 $1 使得渣中复合阴离子更 供 ( 的能力比 !"( 强， 易于解体， 因而使熔渣粘度降低， 改善了 &’$ () 夹 杂物在渣中扩散的动力学条件。 渣的组成及相关物理性质值见表 .、 表 )， 由 表中数值可看出， &’$ () 的吸收速率随渣中 &’$ () * 随 （ +,( % 23(） 值增大而增 !"( 值 增 大 而 减 少， 加。精炼渣熔解吸收 &’$ () 夹杂在渣钢界面上进 行， 减少粘度不仅可以增加熔渣对 &’$ () 夹杂的 润湿性， 而且可以加快熔解后 &’$ () 在渣中的迁 移速度， 因此粘度为 &’$ () 吸收速率的主要控制 （ +,( % 23(） 含 因素 。精炼 渣 中 的 &’$ () *!"(、 量通过改变熔渣粘度来影响 &’$ () 吸收速率。当 渣的粘度随 &’$ () *!"( &’$ () *!"( 5 /67 8 /69 时， 值增加而降低， 精炼渣吸附 &’$ () 夹杂的能力很
第 .\ 卷第 ! 期 .""X 年 ! 月
特殊钢
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研究设备及方法
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表 @ 试验精炼渣成分 AB =/;97,27/* .5 *74*7, 9752/2/; 4"(; AB
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在粘度测试设备上加装一套可拆卸的旋转横 梁臂， 进行精炼渣吸收 L 类夹杂物的研究。利用 专门的步进电机控制旋转速度。为使控制设备易 操作， 具有良好的人机界面， 专门开发研制了一台 步进电机控制器。该设备工作原理： 操作者通过 开关列阵人工设置转速， 然后经嵌入式控制单元 （(/W） 向三相步进电机功率驱动发送脉冲信号。 步进电机的旋转模式为每脉冲旋转 !4X 度。 利用 % 因素 $ 水平的 . 次回归正交设计法 进行实验方案的设计， 在对 !5 组铝钙 （!Y. 实施） 型预熔精炼渣的熔化温度、 粘度和脱硫性能进行 ［!］ 系统深入研究的基础上 ， 对比选取了其中两组 渣 （! Z 和 # Z ） 来研究它们吸收 L 类夹杂的性能， 两组渣的成分如表 ! 所示。 精炼渣吸收夹杂 （ L 类） 的动力学实验研究方 法为： （!）,-. *$ 在精炼渣中的熔解速度方程。将 放入炉内加热至 .X" ) 渣 样 放 入 石 墨 坩 锅 中 ， 万方数据 使渣形成均匀液态， 缓慢下降装在钼杆 ! X"" [ ，
用下式可计算出 45. 6, 熔解速度常数： （ % & %） （ " & "） * 7# ! ! ! . ! （!% & !% ） # （3）
表明 ’ ) 熔渣 * 7 +?/* 大于 * ) 熔渣 * 7 +?1*， ) ’ 渣容纳 45. 6, 的能力更强。 .-, 搅拌速度对熔解速度的影响 （ . +1+ @ ） ， 固体 45. 6, 在熔渣 45. 6, 熔点高 中的熔解过程与化学作用、 组元的扩散及 45. 6, 向熔渣的渗透有关， 可分为 , 个环节： （’）熔渣向 （.）熔渣与 45. 6, 接触， 在界面 45. 6, 表面的吸附； 发生化学作用， 生成熔点较低的物质； （,）反应生 成物向渣相中迁移。
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实验结果和讨论 45. 6, 在熔渣中的熔解速度方程 圆柱体试样的旋转线速度： ! 7. &#， 在多数情况下扩
［,］ 散是限制性环节 。由图 ’ 可看出， （& 59
式中：" 8圆 柱 体 试 样 的 平 均 半 径 !##；# 8转 速 ! ・ " #$% & ’ 。 熔解速度与搅拌速度的关系表达式如下： （& 或 （& 59 $" ） 7 &!’ $% （.）