Al2O3作为熔渣中的主要组元之一,其对熔渣的冶金性能的影响尤为突出.对于高炉炼铁而言,高炉渣中Al2O3增加会对炼铁及脱硫造成不利影响.然而,随着中国钢铁工业的不断发展,相对低廉的高Al2O3进口铁矿石使用量不断攀升,使得高炉渣中Al2O3含量明显增加,高炉渣中Al2O3质量分数往往大于15％,更高的甚至大于20％.目前关于高Al2O3高炉渣系中Al2O3组元的热力学性质(例如采用参考渣法测定Al2O3的活度)及其对炉渣冶金性能的影响等研究鲜有报道,而温度是影响冶金熔渣冶金性能的重要热力学因素之一,因此探讨温度对冶金熔渣中Al2O3组元活度影响的规律不仅具有重要的研究意义,同时也为现场实践提供坚实的理论依据.采用参考渣法对1 773～1 873 K温度条件下CaO-SiO2-Al2O3-MgO高炉渣系Al2O3活度进行测定,并采用Raman光谱对熔渣的结构进行检测.考察了温度对CaO-SiO2-Al2O3-MgO高炉渣系Al2O3活度的影响.结果表明,随着温度的增加,熔渣中Al2O3的化学势降低,熔渣与铜金属熔液之间的反应向右移动来达到新的平衡,因而Al2O3的活度随着温度的增加逐渐降低.温度的增加使熔渣中Al2O3与碱性金属氧化物发生反应,使钙铝酸盐(CaO·Al2O3和CaO.2Al2O3)和镁铝酸盐(MgO.Al2O3)等复合物生成量增加,此时熔渣的结构由于O2-的增加而逐渐发生解聚,熔渣中的自由Al2O3减少,从而导致Al2O3活度逐渐降低.

Al2O3活度;温度;溶解焓;熔渣结构;Raman光谱

胡心光;沈峰满;郑海燕;郭永春;姜鑫;高强健

东北大学冶金学院,辽宁沈阳110819

钢铁

[1]胡心光;沈峰满;郑海燕;郭永春;姜鑫;高强健-.温度对CaO-SiO2-Al2O3-MgO高炉渣系Al2O3活度的影响)[J].钢铁,2022(04):25-33

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