硼泥作助溶劑對(duì)煉鋼渣主要物理性能的影響規(guī)律研究.pdf

1、在傳統(tǒng)的煉鋼工藝中，主要使用螢石(CaF2)、鋁礬土、氧化鐵皮等作造渣助熔劑，但這些助熔劑在冶金中都存在許多缺點(diǎn)。B2O3替代螢石作助熔劑已經(jīng)證實(shí)有較好的冶金效果，但其價(jià)格較高。硼泥中含有B2O3等有效助熔成分，且硼泥是廢棄物，價(jià)格低廉，本文在對(duì)B2O3作助熔劑研究的基礎(chǔ)上，使用硼泥取代CaF2等作煉鋼造渣的助熔劑，實(shí)驗(yàn)研究了硼泥對(duì)不同渣系熔點(diǎn)、黏度、密度和表面張力等主要物理性能的影響及其規(guī)律，為硼泥在冶金助熔劑方面的應(yīng)用作鋪墊。為分析

2、B2O3在渣中的作用機(jī)理，還根據(jù)熔渣的離子和分子共存理論建立了CaO-SiO2-B2O3渣系活度模型，對(duì)熔渣中的組分及其活度進(jìn)行了分析和計(jì)算，研究了B2O3含量和堿度對(duì)渣中各組元活度的影響及B2O3在CaO-SiO2-B2O3渣系中的助熔機(jī)理。
　　 本課題研究了B2O3對(duì)渣性能的影響并利用CaO-SiO2-B2O3渣系活度計(jì)算模型，分析了B2O3在渣中的助熔機(jī)理，結(jié)果表明:在堿度較低的渣系中，B2O3能夠有效降低CaO和2Ca

3、O·SiO2的活度，促進(jìn)高熔點(diǎn)組元的分解，當(dāng)渣系的堿度高于2.0時(shí)，2CaO·SiO2活度會(huì)隨著B2O3含量增加先增大后減小，B2O3含量對(duì)各組元活度的影響會(huì)被削弱。另外，B2O3還能提高渣中CaO·B2O3和2CaO·B2O3等組元的活度，促進(jìn)渣中低熔點(diǎn)物質(zhì)的形成，使渣系的熔點(diǎn)降低。CaO在渣中主要以CaO分子和CaO·SiO2、2CaO·SiO2復(fù)合物的形式存在;B2O3在渣中主要以CaO·B2O3、2CaO·B2O3或3CaO·B

4、2O3分子的形式存在，而平衡時(shí)渣中B2O3的含量很少，幾乎為0。
　　 本課題采用半球點(diǎn)法測(cè)定渣系的熔點(diǎn)，研究了硼泥作助熔劑時(shí)，硼泥添加量、爐渣堿度和渣中Fe2O3含量對(duì)渣系熔點(diǎn)的影響，并對(duì)比了硼泥與B2O3和CaF2的助熔效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在CaO-SiO2-Fe2O3-CaF2渣系中，CaF2添加量的增加可以小幅降低渣系的熔點(diǎn);用B2O3替代渣中的CaF2，則渣系的熔點(diǎn)隨B2O3添加量的增加大幅降低，B2O3的助熔效果遠(yuǎn)好

5、于CaF2;用硼泥替代渣中的CaF2，渣系的熔點(diǎn)隨硼泥添加量的增加，先下降后升高，添加量在7％左右時(shí)渣系的熔點(diǎn)最低，為1445℃。在CaO-SiO2-Fe2O3-CaF2（B2O3、硼泥）渣系中，硼泥、B2O3和CaF2分別助熔時(shí)，渣系熔點(diǎn)都隨堿度的增加而升高，隨Fe2O3含量的增加而降低。在堿度和Fe2O3含量相同時(shí)，B2O3的助熔效果最好，各堿度下渣的熔點(diǎn)均不超過(guò)1400℃，硼泥的助熔效果和CaF2相近。
　　 采用旋轉(zhuǎn)柱體

6、法測(cè)定渣系的黏度，實(shí)驗(yàn)研究了硼泥、B2O3和CaF2添加量對(duì)不同渣系黏度的影響，結(jié)果表明:在CaO-SiO2-B2O3和CaO-SiO2-Al2O3-B2O3渣系中，B2O3含量的增加可以顯著降低渣系的黏度。在CaO-SiO2-B2O3-硼泥(CaF2)渣系中，硼泥(CaF2)含量的增加也使黏度下降，當(dāng)硼泥含量大于10％時(shí)，其降低黏度的效果好于CaF2。
　　 分別采用阿基米德法和拉環(huán)法測(cè)定渣系的密度和表面張力，實(shí)驗(yàn)研究了硼泥和

7、CaF2添加量對(duì)渣系密度和表面張力的影響，結(jié)果表明:在CaO-SiO2-B2O3-硼泥(CaF2)渣系中，隨硼泥(CaF2)含量的增加，密度降低，但變化很小。用硼泥助熔的渣系密度比CaF2助熔的渣系略小，為3.3g/cm3-3.55g/cm3。隨硼泥(CaF2)含量的增加，表面張力略有降低。用硼泥助熔的渣系表面張力比CaF2助熔的渣系略高，為0.49N/m-0.519N/m。
　　 總體來(lái)講，添加量較低時(shí)，硼泥對(duì)含B2O3、Fe