PDF《转炉渣熔化温度的实验研究》

第37卷第5期2015年10月山东冶金Shandong Metallurgy Vol.

37 No.5 October

2015 ??????????? ??? ??????????? ??? 试验研究 试验研究 转炉渣熔化温度的实验研究 宋佳强, 尹纪峰 (山东省冶金设计院股份有限公司, 山东 济南 250101) 摘要: 通过二次回归正交设计法, 在实验室测定了合成转炉渣的熔化温度, 并且回归出转炉渣熔化温度与各成分之间的 回归方程, 通过该回归方程可以计算出各种组成的转炉渣的熔化温度.各组元对转炉渣熔化温度都有影响, 随碱度升高, 合成渣熔化温度升高;

随Fe2O3含量增加, 合成渣熔化温度降低;

随MgO的增加, 合成渣熔化温度先降低后升高;

随CaF2含量 的增加, 合成渣熔化温度降低.在铁水预处理温度下, 炉渣碱度不宜超过3, Fe2O3 含量不宜F0.025 (20,

35 山东冶金2015年8月第37卷6) =5.1. 因此, 回归方程在α=0.025 水平上显著, 实验数 据与所采用的二次回归模型基本符合. 将编码公式代入回归方程, 得到熔化温度 t 关 于原变量zj (j=1, 2, 3, 4, 5) 的回归方程为:

4 结果分析 4.1 单组分对合成转炉渣熔化温度的影响 考察单组分对合成转炉渣熔化温度的影响, 令 别的组分 x 值为 0, 可得出相应的回归方程, 根据回 归方程可得图2所示的变化趋势. 由图2并结合理论分析可以看出: 1) 随着碱度升高, 高熔点的硅酸盐 2CaO・SiO2 (熔点

2 130 ℃) 和自由氧化钙 (熔点

2 600 ℃) 含量 相对增加, 导致了渣剂的熔化温度呈上升趋势.当 碱度由

2 增加到 4, 熔化温度上升了

100 ℃, 可见碱 度对熔化温度的影响较大 (图2a) . 2) 铁的化合物熔点都较低, FeO (熔点1

370 ℃) 、 Fe2O3 (熔点1

457 ℃) 等都是降低渣剂熔化温度的物 质.因此, 增加 Fe2O3 有利于降低渣剂的熔化温度. 随着 Fe2O3 的增加, 合成渣熔化温度逐渐降低, 当Fe2O3 由20%增加到 40%, 熔化温度下降了

130 ℃ (图2b) . 3) 随着MgO的增加, 合成渣熔化温度先降低后 升高, 在MgO 含量 8%左右时合成渣熔化温度达到 最低值.这是由于 MgO 与CaO 形成的二元相图为 共晶型, 其共晶体为它们之间互相溶解形成固溶 体, 因固溶体组成不同, 导致对 CaO 的熔点影响不 同.虽然 MgO 熔点很高 (2

800 ℃) , 但在含量不超 过12%的情况下, 加入合适含量的助熔剂, 转炉渣的 熔化温度可以满足铁水预处理的温度要求 (图2c) . 4) CaF2熔点低 (1

418 ℃) , 能显著降低炉渣的熔 化温度, 促进炉渣流动, 被广泛用于钢铁冶炼及铁 表1 转炉渣熔化温度实验配比 编号

1 2

3 4

5 6

7 8

9 10

11 12

13 14

15 16

17 18

19 20

21 22

23 24

25 26

27 R 2.35 2.35 2.35 2.35 2.35 2.35 2.35 2.35 3.65 3.65 3.65 3.65 3.65 3.65 3.65 3.65 2.00 4.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 CaO/ % 34.2 34.2 36.9 27.9 29.6 20.6 23.3 23.3 43.3 33.3 36.3 36.3 28.1 28.1 31.1 21.0 27.3 32.8 38.3 23.3 32.3 29.3 34.5 27.5 34.5 27.0 30.7 SiO2/ % 14.6 14.6 15.7 11.9 12.6 8.8 9.9 9.9 11.9 9.1 9.9 9.9 7.7 7.7 8.5 5.8 13.7 8.2 12.7 7.7 10.7 9.7 11.5 9.0 11.5 9.0 10.3 Fe2O3/ % 23.5 23.5 23.5 23.5 36.5 36.5 36.5 36.5 23.5 23.5 23.5 23.5 36.5 36.5 36.5 36.5 30.0 30.0 20.0 40.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 MgO/ % 6.7 6.7 9.3 9.3 6.7 6.7 9.3 9.3 6.7 6.7 9.3 9.3 6.7 6.7 9.3 9.3 8.0 8.0 8.0 8.0 6.0 10.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 CaF2/ % 6.8 13.2 6.8 13.2 6.8 13.2 6.8 13.2 6.8 13.2 6.8 13.2 6.8 13.2 6.8 13.2 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 5.0 15.0 10.0 10.0 10.0 Na2O/ % 8.2 1.8 8.2 1.8 8.2 1.8 8.2 1.8 8.2 1.8 8.2 1.8 8.2 1.8 8.2 1.8 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0