转炉溅渣护炉机理的基础理论

从液态炉渣对炉衬的侵蚀，以及溅渣层与炉衬的结合与保护三个方面介绍了溅渣层对炉衬的保护机理；并阐述了终渣中ＭｇＯ、ＦｅＯ含量和粘度对溅渣效果的影响及其控制。     

生产中浮法玻璃气泡形成的研究

揭示了生产中浮法玻璃气泡形成的机理、位置、尺寸、组成与操作工艺条件之间的规律，对生产高质量的玻璃有指导意义。     

泡沫铝发泡过程中气泡的稳定性

对采用粉末冶金法制备泡沫铝材料过程中气泡稳定性对发泡效果的影响进行了研究,对影响气泡稳定的因素进行了分析.确定熔体的黏度与氢化钛分解是决定气泡稳定的主要因素.采用在铝硅合金粉末中加钙来增加熔体黏度,控制熔体的表面张力;通过控制氢化钛加入量来控制氢化钛分解释放出氢气的量;控制发泡时间,使发泡在气泡的稳定时段内进行;保持气泡内气体压力与气泡表面张力的平衡,可获得孔结构均匀、密度适合的泡沫铝材料.     

转炉留渣脱磷工艺实践

介绍了某炼钢厂40t顶吹转炉的留渣操作工艺。从转炉脱磷的热力学和动力学理论两方面进行了分析,并针对性地制定了转炉吹炼过程去磷的有效措施,包括采用转炉留渣操作提高前期去磷效果、提高炉渣碱度等。实践证明,实施留渣操作对转炉冶炼时的脱磷十分有利,脱磷率由80.1%提高到89.9%,还可以降低石灰及钢铁料消耗,提高炉龄,取得了显著的经济效益。     

压渣球在转炉炼钢中的应用

转炉泡沫渣是气熔渣一金属密切混合的乳浊液,由于其含有大量金属铁,若不能及时有效消除泡沫化,产生的喷溅和双渣、终点倒炉,将导致大量金属铁流失。我厂试用舍一定量灰分（CaO）和焦粉（C）,加入适量黏土混匀烘干而成的压渣球。其加入方便,和炉渣反应迅速,能减轻炉渣泡沫化程度,缩短倒炉时间,有助于钢铁料消耗的降低。     

70T高阻抗电弧炉的全自动化泡沫渣管理系统

介绍了70T高阻抗交流电弧炉全自动泡沫渣管理系统;用西门子PLC集成FOX公司泡沫渣管理器与KOLL公司喷碳装置,实现了电炉炼钢全过程全自动化的泡沫渣分析与管理;以FOX300泡沫渣管理器作为泡沫渣的控制核心,阐述了泡沫渣指数的算法、碳量确定及喷碳装置在PWM方式下的控制过程;使用西门子PLC的系统功能块实现数据通信;WinCC人机界面实现系统的实时监测与控制;使用FOX300软件优化系统参数;通过电炉炼钢全过程全自动化的泡沫渣管理,有效提高了电弧的传热效率,缩短了冶炼时间,降低了电能消耗,大幅度地提高了生产率。     

基于气泡尺度的泡沫压裂液流变机理研究

从介观层次入手，以高压高剪切速率下气泡尺寸均匀分布的泡沫压裂液为基础，建立了一个二维泡沫压裂液物理模型．该模型视泡沫压裂液的最小组成单元为气泡，将气泡和周围液相以及气泡与气泡之间的作用力用弹簧表示，并从能量耗散的角度出发，成功推导了当泡沫质量（气相的体积分数）大于70％、剪切速率大于500s^-1时的泡沫压裂液流变特性的本构方程．利用该本构方程计算得到的泡沫压裂液有效黏度和试验结果对比最大误差只有9．7％，平均误差只有4．9％，所得结果明显地优于Reidenbach和Mathel等人给出的拟合公式．该模型不仅可以从机理上阐述泡沫压裂液的流变特性，而且还能够很好地表现出泡沫压裂液在泡沫质量较高时的有效黏度特性．更为主要的是该模型还可以用于解释泡沫压裂液的屈服应力和壁面滑夥现象．     

井底气泡的形成过程及其平均初始直径计算

利用类比的方法对井底气泡的形成过程进行了分析研究。认为垂直井底的气泡形成过程中,气泡膨胀阶段与Kazakis微孔介质气泡形成实验相似;脱离阶段则与水平毛细管气泡脱离过程相同。利用包立炯实验数据对Kazakis微孔介质气泡初始平均直径半经验公式进行了倾角校正,结合井底气层的渗流规律得出了适合井底气泡初始平均直径计算的方法。进行了井底压差和岩石孔吼直径对气泡初始平均直径影响情况的实例分析,结果较为符合实际,能为井底多相流动的微观描述提供一定的依据。     

100t转炉溅渣护炉工艺研究

为某厂100 t顶吹转炉溅渣护炉提供最佳工艺参数,按照转炉相应比例设计水力模型并试验研究.根据试验结果,优化溅渣护炉工艺参数,相应调整溅渣氮气压力和抢位,提高了溅渣效果,溅渣后炉渣均匀涂覆到炉衬上,溅渣时间缩短到2.5～3 min,进一步提高了转炉炉龄,实现24025炉的新记录.     

100t转炉溅渣护炉工艺研究

为某厂100 t顶吹转炉溅渣护炉提供最佳工艺参数,按照转炉相应比例设计水力模型并试验研究。根据试验结果,优化溅渣护炉工艺参数,相应调整溅渣氮气压力和枪位,提高了溅渣效果,溅渣后炉渣均匀涂覆到炉衬上,溅渣时间缩短到2.5~3 min,进一步提高了转炉炉龄,实现24 025炉的新记录。     

镍转炉溅渣护炉热态模拟

为将溅渣护炉技术应用于炼镍转炉,在实验室镁铬质坩埚中进行了热态模拟溅渣实验.结果表明:FeO-Fe2O3-SiO2-MgO渣系为镍转炉溅渣护炉的合理渣型,增加渣中MgO和Fe2O3含量可以明显提高炉渣熔化温度,相应渣中高熔点相铁镁橄榄石和磁铁矿显著增加,采用此类炉渣溅渣可在镁铬砖内壁形成高熔点的溅渣层;溅渣后坩埚内壁的溅渣层由反应层和挂渣层组成,其中反应层物相为镁铁固溶体和镁铬铁铝尖晶石,挂渣层主要由铁镁橄榄石和磁铁矿组成.溅渣时采用空气喷吹可增加渣中Fe2O3,适合作为溅渣气源.     

Slag formation path during dephosphorization process in a converter

The slag formation path is important for efficient dephosphorization in steelmaking processes. The phosphorus capacity and the melting properties of the slag are critical parameters for optimizing the slag formation path. Regarding these two factors, the phosphorus par-tition ratio was calculated using the regular solution model (RSM), whereas the liquidus diagrams of the slag systems were estimated using the FactSage thermodynamic package. A slag formation path that satisfies the different requirements of dephosphorization at different stages of dephosphorization in a converter was thus established through a combination of these two aspects. The composition of the initial slag was considered to be approximately 15wt%CaO–44wt%SiO2–41wt%FeO. During the dephosphorization process, a slag formation path that fol-lows a high-iron route would facilitate efficient dephosphorization. The composition of the final dephosphorization slag should be approxi-mately 53wt%CaO–25.5wt%SiO2–21.5wt%FeO. The composition of the final solid slag after dephosphorization is approximately 63.6wt%CaO–30.3wt%SiO2–6.1wt%FeO.     

转炉冶炼 CaO-SiO2-FeO 渣系中磷的行为

回归推导出渣系中磷酸盐容量对数与炉渣光学碱度和温度的关系表达式,通过回归公式绘制出 CaO-SiO2-FeO(10% MgO)渣系的等磷酸盐容量图,分析了转炉终渣、终点成分及温度对钢中磷含量的影响情况.当熔渣磷酸盐容量一定时,随着转炉终点碳含量降低,渣/钢间磷分配比增加;相同终点碳含量时,随着熔渣磷酸盐容量增加,渣/钢间磷分配比增加;转炉终点碳质量分数控制在0.03%～0.04%,炉渣碱度大于3.5,渣中 FeO 质量分数低于18%,渣中 P2O5质量分数低于2%,有利于获得终点磷质量分数在0.008%以内的钢水.     

电渣重熔过程渣皮组织和成分变化与渣池的关联性

电渣重熔过程渣皮存在明显的分层现象。本文对生产过程渣皮进行取样分析,揭示不同位置渣皮分层的组织结构和成分分布。结合激冷层的生成机制,提出以激冷层成分反映渣池成分的设想。通过同一支电渣锭生产过程不同位置(高度)渣皮的激冷层成分测定,得到冶炼过程渣池成分的变化规律。     

转炉钢渣的物相及其冷却析出研究

利用X射线荧光光谱、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析仪对转炉钢渣的物相组成及其形貌特征进行研究,并用热力学软件FactSage对钢渣冷却过程中各物相的析出情况进行模拟。结果表明,转炉钢渣中的主要物相为硅酸钙相、铁酸钙相以及RO相,此外还有少量的游离氧化钙(f-CaO)等物相。从物相的形貌特征上来看,硅酸钙相多呈圆形或椭圆形,尺寸为10~20μm;铁酸钙相以延伸的状态分布在硅酸钙相和RO相之间,无规则形状;RO相为连续延伸的无定形状,尺寸大小不一;游离氧化钙呈堆积状态,无规则形状,尺寸在30~50μm之间,且表面较为粗糙。转炉钢渣在缓慢冷却的过程中,最终会析出γ-Ca2SiO4、Ca2Fe2O5、(MnO)(Fe2O3)以及少量的MgO等物相,且各物相的析出温度分别为175、1325、425、1550℃。     

转炉钢渣工艺矿物学及其综合利用技术

对经缓冷处理后转炉钢渣的工艺矿物学特征及其综合利用技术进行研究.结果表明:转炉钢渣的主要物相组成为硅酸三钙、硅酸二钙、金属铁与氧化亚铁固溶体以及少量铁酸钙和磷灰石等;在磨矿粒度小于0.044 mm、磁场强度为0.08 T的分选条件下,可得铁品位为75.93%的磁性物,铁的磁选回收率为18.32%;非磁性物采用质量分数为3.5%硫酸溶液常温浸出120 min,可脱除90.28%的磷,非磁性物质中的磷含量由0.700%降至0.068%.     

气体反压化学发泡注塑产品泡孔结构形成与演变过程的实验研究

以标准拉伸样条为研究对象,系统探讨了气体反压工艺中反压压力和作用时间对化学发泡注塑成型过程中熔体发泡行为的影响。根据实验获得的结果,提出了前沿泡孔不破裂的临界反压压力、熔体不发泡的临界反压压力和二次发泡卸压时间,并揭示了气体反压技术对化学发泡注塑过程中熔体发泡行为的影响机理。     

金川镍沉降渣的工艺矿物学

采用化学分析、X射线衍射(XRD)、光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)等方法,研究了金川镍沉降渣的矿物组成、结构、嵌布特征、主要有价成分Fe、Ni、Cu、Co的分布等工艺矿物学性质.结果表明,金川镍沉降渣主要由铁镁橄榄石和玻璃质组成,并含少量的铜镍铁硫化物、辉铜矿、磁铁矿等;沉降渣的结构单一,微细粒的铜镍铁硫化物呈星散状无规律分散在硅酸盐基质中;铁主要存在于铁镁橄榄石内,镍和铜主要赋存在铜镍铁硫化物中,钴没有独立矿物存在,主要以类质同象形式赋存在其他矿物中.镍渣中有价成分的回收可考虑用深度还原法或湿法冶金工艺.     

300 t顶底复吹转炉炉渣磷酸盐容量计算分析及预测模型

通过对某钢厂脱磷转炉炉渣磷酸盐容量计算和分析并结合前人的研究成果,得出实测炉渣磷酸盐容量与炉渣中碱性氧化物含量、炉渣光学碱度、炉渣中全铁含量和温度的变化关系,并结合生产数据拟合出炉渣的组成与炉渣磷酸盐容量的表达式。将文献报道的不同炉渣磷酸盐容量模型的计算值与实测值进行了对比和分析。基于共存理论建立了本渣系炉渣磷酸盐容量预测模型,误差分析表明该预测模型准确可信,将为现场生产提供理论指导。     

Influence of aluminium nitride as a foaming agent on the preparation of foam glass-ceramics from high-titanium blast furnace slag

To effectively reuse high-titanium blast furnace slag (TS), foam glass-ceramics were successfully prepared by powder sintering at 1000℃. TS and waste glass were used as the main raw materials, aluminium nitride (AlN) as the foaming agent, and borax as the fluxing agent. The influence of the amount of AlN added (1wt%–5wt%) on the crystalline phases, microstructure, and properties of the produced foam glass-ceramics was studied. The results showed that the main crystal phases were perovskite, diopside, and augite. With increasing AlN content, a transformation from diopside to augite occurred and the crystallinity of the pyroxene phases slightly decreased. Initially, the average pore size and porosity of the foam glass-ceramics increased and subsequently decreased; similarly, their bulk density and compressive strength decreased and subsequently increased. The optimal properties were obtained when the foam glass-ceramics were prepared by adding 4wt% AlN.