不同条件下Al2O3质量分数对CaO-SiO2-MgO-Al2O3-B2O3渣系黏流行为的影响

摘要：

钢铁企业在高炉冶炼中使用廉价的硼铁矿和高铝矿是降本增效的重要措施之一,但其容易引起高炉渣中Al2O3和B2O3质量分数的变化,会为高炉操作带来影响.因此,系统研究不同条件下Al2O3质量分数对含硼高铝渣的影响对高炉渣系的优化调控有重要的意义.基于旋转柱体法研究了不同条件下Al2O3质量分数对CaO-SiO2-MgO-Al2O3-B2O3渣系黏流行为的影响.研究表明,当w(MgO)/w(Al2O3)变化时,Al2O3质量分数从12.28％增加到19.95％,黏度η1500℃从0.236 Pa·s升高到0.272 Pa·s,熔化性温度TBr从1 258 ℃上升至1 310 ℃,熔渣中硅铝酸盐网络结构逐渐聚集、聚合度升高,炉渣流动性变差;当Al2O3质量分数从12.28％增加到14.51％时,黏流活化能Eη从144.92 kJ/mol缓慢变化至152.68 kJ/mol,当Al2O3质量分数从14.51％增加到19.95％时,Eη从152.68 kJ/mol显著增加到176.70 kJ/mol,炉渣的热稳定性急剧变差.当w(MgO)/w(Al2O3)为0.47并保持不变时,Al2O3质量分数从11.00％增至13.00％,炉渣η1500℃从0.243 Pa·s缓慢降至0.242 Pa·s,TBr从1 243 ℃缓慢升至1 251 ℃,当Al2O3质量分数从13.00％增至19.00％时,炉渣η1500℃从0.242 Pa·s显著升至0.264 Pa·s,TBr从1 251 ℃显著升至1 313℃,熔渣中硅铝酸盐网络结构聚集,炉渣的流动性恶化;Eη呈现整体升高趋势,变化范围为156.76～174.46 kJ/mol,炉渣的热稳定性变差.综上所述,当w(MgO)/w(Al2O3)变化时,Al2O3质量分数为14.51％的炉渣具有较好的黏流行为;当w(MgO)/w(Al2O3)保持0.47不变时,Al2O3的质量分数不高于13.00％的炉渣具有较好的黏流行为.本研究可为在高炉冶炼中使用硼铁矿提供理论指导.

关键词：含硼高铝渣、黏流行为、Al2O3质量分数、炉渣结构、w(MgO)/w(Al2O3)

所属期刊栏目：33

分类号：TF534.1;TQ323.4;O645.4

资助基金：中央高校基本科研业务费项目;辽宁省科学技术计划项目

在线出版日期：2023-06-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：33-42