推斷精煉渣熔點(diǎn)高低的簡(jiǎn)單方法

劉洪銀 王 博 倪培亮 張冠鋒

(1.山鋼股份鋼鐵研究院；2.山鋼股份萊蕪分公司)

推斷精煉渣熔點(diǎn)高低的簡(jiǎn)單方法

劉洪銀1王 博1倪培亮2張冠鋒2

(1.山鋼股份鋼鐵研究院；2.山鋼股份萊蕪分公司)

爐渣 精煉 相圖

0 前言

爐渣是多元復(fù)雜體系，它的熔化發(fā)生在一定的溫度范圍內(nèi)。通常指的爐渣熔化溫度是指固體渣完全轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蛞合嗟臏囟然蛞簯B(tài)渣冷卻時(shí)開始析出固相的溫度。爐渣熔化溫度可由熱分析法、淬火法、熱絲法、試樣變形法(半球法)測(cè)定[1]，這些分析方法檢測(cè)周期長(zhǎng)，且需要較大的設(shè)備投資；由于精煉爐渣中CaO、Al2O3、SiO2占爐渣成份總量的90%以上，所以CaO、Al2O3、SiO2的成份含量基本能決定爐渣的熔點(diǎn)，萊鋼通過生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和三元相圖總結(jié)出根據(jù)精煉成份中的CaO、Al2O3、SiO2含量來簡(jiǎn)便推斷爐渣熔點(diǎn)高低的方法。

1 精煉渣熔點(diǎn)與精煉渣成份的關(guān)系表達(dá)式

其中w(CaO)、w(SiO2)、w(Al2O3)分別為爐渣中CaO 、SiO2、、Al2O3的質(zhì)量百分含量，(%)。

在CaO-SiO2-Al2O3三元相圖中做線1、2、3、4、5、6、7、8，如圖1所示。其中，線1、2、3、4為平行于濃度三角形的邊的直線，為CaO的等成份線，分別為CaO含量50%、55%、60%、65%的等成份線；線5、6、7、8為過濃度三角形頂點(diǎn)的直線，直線上對(duì)應(yīng)爐渣成份的w(SiO2)與w(SiO2)+w(Al2O3)的比值不變，線5、6、7、8線上w(SiO2)與w(SiO2)+w(Al2O3)之比分別為0.77、0.67、0.37、0.2。

圖1 CaO-SiO2-Al2O3三元相圖

分析圖1，從1、2、3、4線可看出，爐渣熔點(diǎn)隨著CaO含量的提高而升高，這在高堿度爐渣中是很普遍的規(guī)律，隨著爐渣堿度的提高，由于高熔點(diǎn)化合物3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3的生成，爐渣熔點(diǎn)升高。從5、6、7、8線可看出，在CaO含量相同的情況下，爐渣熔點(diǎn)隨著爐渣成份中w(SiO2)/w(Al2O3)值的增大而升高，這是由于2CaO·SiO2的熔點(diǎn)(2130℃)高于3CaO·Al2O3的熔點(diǎn)(1538℃)所致[2]， 2CaO.SiO2中CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%，3CaO·Al2O3中CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62%，兩種物質(zhì)中CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)差別不大，但熔點(diǎn)差別很大，隨著爐渣中w(SiO2)/w(Al2O3)比值的增大，爐渣中2CaO·SiO2生成量增多、3CaO·Al2O3生成量減少，所以爐渣熔點(diǎn)也隨之升高。

表1 A、B區(qū)域中液相等溫線的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的爐渣成份計(jì)算出的等值

2 與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證

表2 萊鋼LF精煉渣成份及爐渣成份計(jì)算出的等值

3 結(jié)論

(1)隨著CaO含量的提高，由于高熔點(diǎn)化合物生成量增多，爐渣熔點(diǎn)升高；

(2)在CaO含量相同的情況下，爐渣熔點(diǎn)隨著爐渣成份中w(SiO2)/w(Al2O3)值的增大而升高；

[1] 徐南平.鋼鐵冶金實(shí)驗(yàn)技術(shù)和研究方法[M].北京：冶金工業(yè)出版社.1999：161-183.

[2] F.奧特斯著；倪瑞明等譯.鋼冶金學(xué)[M].北京：冶金工業(yè)出版社.1997：42-83.

A SIMPLE METHOD TO DEDUCE THE MELTING POINT OF REFINING SLAG

Liu Hongyin1Wang Bo1Ni Peiliang2Zhang Guanfeng2

(1.Shandong iron and Steel Research Institute, iron and Steel Research Institute;2. Shandong iron and steel Limited by Share Ltd, Laiwu branch)

According to the production experience and CaO-SiO2-Al2O3three phase diagram of refining slag melting point mathematical expression, the melting point of refining slag is positively related to the value of refining slag composition in the . After the field production data validation, the expression and the field production data are in good agreement.

slag refining phase diagrams

2015-9-27

*聯(lián)系人：劉洪銀，工程師，山東.萊蕪(271104)，山東省萊蕪市鋼城區(qū)萊鋼大道技術(shù)研發(fā)中心大樓513室；