鋼包渣改質(zhì)過程的基礎(chǔ)研究.pdf

1、在現(xiàn)代純凈鋼冶煉中，LF精煉作為最主要的精煉手段之一發(fā)揮著重要作用。在實(shí)際生產(chǎn)中，鋼包渣氧化性降低速度慢，精煉周期長是制約LF精煉深脫硫功能發(fā)揮的限制性因素。本課題應(yīng)用熱力學(xué)活度計(jì)算模型分析了熔渣成分對鋼包渣脫硫能力的影響;通過熔渣脫氧動力實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)合理論分析，討論了熔渣成分對鋼包渣脫氧速度的影響，研究結(jié)果對于提高鋼包渣脫氧速度，指導(dǎo)LF精煉成渣工藝設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　論文首先根據(jù)鋼包渣組成，基于分子離子共存理論建立了

2、活度計(jì)算模型，通過驗(yàn)證，模型對鋼鐵熔渣組元活度預(yù)測精確度較高。CaO-SiO2-MgO-Al2O3-FeO渣系條件下活度計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)堿度大于3時(shí)，F(xiàn)eO活度隨Al2O3含量的降低而降低，隨堿度的升高而緩慢降低，隨FeO含量的降低而降低;CaO活度隨堿度的升高而升高，隨Al2O3和FeO含量的降低而升高。綜合熔渣成分對FeO和CaO活度的影響，控制鋼包渣的堿度大于4，Al2O3含量低于25％，有利于提高鋼包渣的脫硫能力。
　　熔

3、渣脫氧實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，熔渣脫氧速度與熔渣初始成分密切相關(guān)。在本實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)堿度為3時(shí)，熔渣初始脫氧速度隨熔渣初始Al2O3含量的增加而加快，但當(dāng)初始Al2O3含量大于20％，熔渣初始脫氧速度反而有降低的趨勢。當(dāng)熔渣初始Al2O3含量為20％，熔渣初始脫氧速度隨堿度先增大后減小。
　　動力學(xué)分析表明，鐵離子的擴(kuò)散是熔渣脫氧反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)渣系條件下，熔渣聚合程度隨Al2O3含量的增加而增大，隨堿度的增加而降低。在堿度為3條件

4、下，當(dāng)w(Al2O3)＜15.12％時(shí)，鐵離子平均擴(kuò)散直徑隨Al2O3含量的增加而減小，熔渣粘度緩慢增大;當(dāng)w(Al2O3)＞15.12％時(shí)，鐵離子平均擴(kuò)散直徑保持不變，粘度快速升高;鐵離子擴(kuò)散系數(shù)先升高后降低。當(dāng)熔渣初始Al2O3含量為20％時(shí)，鐵離子平均擴(kuò)散直徑隨著堿度的升高而增大，而熔渣粘度降低，鐵離子擴(kuò)散系數(shù)隨堿度的升高略微增大后逐漸降低。脫氧實(shí)驗(yàn)與理論分析結(jié)果表明，鐵離子擴(kuò)散系數(shù)變化趨勢與熔渣初始脫氧速度變化趨勢相一致。