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碱度和P_(2)O_(5)含量对CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)-CeO_(2)渣系结晶行为影响研究
1
作者 曹祚君 辛文彬 +3 位作者 邓永春 姜银举 张婧 赵付恒 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第4期15-22,29,共9页
为了更好地选择性富集含稀土渣中的稀土,对CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)-CeO_(2)渣系进行熔化-冷却实验,通过XRD、SEM-EDS、EPMA等手段研究了碱度(CaO/SiO_(2)质量比)和P_(2)O_(5)含量(质量分数)对该渣系结晶行为的影响规律。... 为了更好地选择性富集含稀土渣中的稀土,对CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)-CeO_(2)渣系进行熔化-冷却实验,通过XRD、SEM-EDS、EPMA等手段研究了碱度(CaO/SiO_(2)质量比)和P_(2)O_(5)含量(质量分数)对该渣系结晶行为的影响规律。结果表明,当P_(2)O_(5)含量不变时,随着碱度由0.86增加至1.20,渣系中的析出相由单一的富稀土相转变为富稀土相和钙铝黄长石相(Ca_(2)Al_(2)SiO_(7))两种物相共存;但碱度为1.20时,10%P_(2)O_(5)对Ca_(2)Al_(2)SiO_(7)相的析出具有抑制作用。另外,随着碱度的增加,富稀土相的面积分数和晶粒尺寸也随之增大,且其稀土含量变化不大。当碱度不变时,随着P_(2)O_(5)质量分数由0增加至10%,富稀土相的面积分数和平均晶体尺寸增大,但其稀土含量相对降低。综合考虑结晶相纯度和稀土富集程度,在较低碱度(R≤1.00)下加入5%~10%P_(2)O_(5)对CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)-CeO_(2)渣系中的稀土富集和后续分离提取更为有利。 展开更多
关键词 cao-sio_(2)-Al_(2)O_(3)-La_(2)O_(3)-CeO_(2)渣系 碱度 P_(2)O_(5) 结晶行为 富稀土相 稀土富集
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CaO-Nb_(2)O_(5)-TiO_(2)渣系在1300℃的相平衡关系
2
作者 刘源 邱吉雨 +2 位作者 伍思磊 韩蒴 姜茂发 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第3期243-252,共10页
CaO-Nb_(2)O_(5)-TiO_(2)含铌含钛渣系是白云鄂博矿中铌资源火法冶炼的基础渣系,其相平衡关系至关重要.利用高温相平衡实验,结合扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析,研究了空气气氛下CaO-Nb_(2)O_(5)-TiO_(2)渣系在1300℃的相平衡关系,... CaO-Nb_(2)O_(5)-TiO_(2)含铌含钛渣系是白云鄂博矿中铌资源火法冶炼的基础渣系,其相平衡关系至关重要.利用高温相平衡实验,结合扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析,研究了空气气氛下CaO-Nb_(2)O_(5)-TiO_(2)渣系在1300℃的相平衡关系,并绘制了该渣系的等温截面图,明确了其中的12个平衡相区,包括CaO·Nb_(2)O_(5)+Nb_(2)O_(5)·TiO_(2)+TiO_(2)三相区、CaO·Nb_(2)O_(5)+CaO·TiO_(2)+3CaO·Nb_(2)O_(5)·3TiO_(2)三相区、CaO·Nb_(2)O_(5)+CaO·TiO_(2)+(Ca,Nb,Ti)O_(x)三相区、TiO_(2)+CaO·TiO_(2)+3CaO·Nb_(2)O_(5)·3TiO_(2)三相区、CaO·Nb_(2)O_(5)+3CaO·Nb_(2)O_(5)·3TiO_(2)+TiO_(2)三相区、Nb_(2)O_(5)·TiO_(2)+5Nb_(2)O_(5)·2TiO_(2)+CaO·Nb_(2)O_(5)三相区,(Ca,Nb,Ti)O_(x)+CaO·TiO_(2)两相区、TiO_(2)+CaO·TiO_(2)两相区、CaO·Nb_(2)O_(5)+5Nb_(2)O_(5)·2TiO_(2)两相区、CaO·TiO_(2)+4CaO·Nb_(2)O_(5)两相区、(Ca,Nb,Ti)O_(x)+CaO·Nb_(2)O_(5)两相区以及CaO·TiO_(2)单相区.此外,还进行了Ca4Ti_(3)O10和CaTi_(2)O_(4)两个含钛物相吉布斯自由能的热力学评估,评估结果可为含铌、钛矿相的后续研究提供理论参考. 展开更多
关键词 CaO-Nb_(2)O_(5)-tio_(2)渣系 相平衡 高温相平衡实验 热力学评估
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氧分压和温度对CaO-SiO_(2)-TiO_(x)渣系钛组元价态及赋存相的影响
3
作者 丁华清 姜成龙 +3 位作者 邱玉超 陈尚武 石俊杰 李建中 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2024年第4期132-141,共10页
从含钛高炉渣中绿色高效提取钛资源是实现高附加值钛制品持续开发的有力保障,目前与含钛氧化物渣系相关的关键热力学数据匮乏,严重制约了相关提钛工艺的开发。本文基于典型含钛高炉渣成分及矿物特征,结合FactSage 8.2热力学软件的“Phas... 从含钛高炉渣中绿色高效提取钛资源是实现高附加值钛制品持续开发的有力保障,目前与含钛氧化物渣系相关的关键热力学数据匮乏,严重制约了相关提钛工艺的开发。本文基于典型含钛高炉渣成分及矿物特征,结合FactSage 8.2热力学软件的“Phase Diagram”模块和“FactPS”、“FToxid”数据库,计算分析了含钛矿物在高炉不同区域还原过程中钛赋存相的变化规律,并进一步计算分析了1400~1600℃下0.21~10^(-18)atm氧分压范围内CaO-SiO_(2)-TiO_(x)渣系平衡相的演变规律。结果表明,当温度一定时,随着氧分压的降低,液相区范围先增大后减小,钛的氧化物被逐级还原;当氧分压一定时,随着温度的增加,液相区逐渐变大,液相与钙钛矿两相共存区随温度升高先小幅增大后小幅缩小,且向w(CaO)/w(SiO_(2))比增大的方向移动,液相与金红石两相共存区先大幅增大后小幅缩小。本文结果对于深入理解含钛赋存相在不同工艺参数下的演变规律,进而开发更加绿色高效钛资源提取工艺具有重要意义。 展开更多
关键词 含钛高炉渣 FactSage 热力学 TiO_(x) 相图 cao-sio_(2)-tio_(x)渣系 钛提取
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FB2耐热钢电渣重熔渣系设计及对元素烧损的影响
4
作者 李龙飞 牛澄洲 +3 位作者 王宁 王春辉 林腾昌 周晓舟 《特殊钢》 2025年第4期92-99,I0006,共9页
以低共晶点原则,通过FactSage软件计算设计了FB2耐热钢专用电渣重熔新型基础渣系。利用渣金平衡和10 kg级电渣重熔试验对比研究了含B_(2)O_(3)的传统渣系69.65%CaF_(2)-29.85%Al_(2)O_(3)-0.5%B_(2)O_(3)(1^(#)渣)和新型渣系50.4%CaF_(2... 以低共晶点原则,通过FactSage软件计算设计了FB2耐热钢专用电渣重熔新型基础渣系。利用渣金平衡和10 kg级电渣重熔试验对比研究了含B_(2)O_(3)的传统渣系69.65%CaF_(2)-29.85%Al_(2)O_(3)-0.5%B_(2)O_(3)(1^(#)渣)和新型渣系50.4%CaF_(2)-26.5%CaO-19.6%Al_(2)O_(3)-3%MgO-0.5%B_(2)O_(3)(2^(#)渣)对钢中易氧化元素含量变化的影响。结果表明,相比于传统渣系,新型设计渣系的熔化温度、不同温度下的黏度和电阻率更低。在渣中Al_(2)O_(3)组元活度较高,且SiO2和B_(2)O_(3)组元活度处于较低水平时,基于热力学计算渣金之间会发生Si、B元素与低氧势的Al_(2)O_(3)反应,两种渣系与FB2钢反应平衡时w[B]分别为0.0019%、0.0043%。两种渣系在渣金平衡和电渣重熔冶炼过程中均引起钢中Si、B元素烧损,且增Al现象发生,2^(#)渣系元素波动小,渣金平衡时间达到60 min后,元素含量变化幅度显著降低。相比而言,重熔后电渣锭中元素含量变化幅度更小。 展开更多
关键词 FB2耐热钢 电渣重熔 渣系 元素烧损
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B_(2)O_(3)质量分数和w(B_(2)O_(3))/w(SiO_(2))对高炉渣流动性和结构的影响
5
作者 苏丽佳 黄青云 +4 位作者 周航航 郭嘉 张硕 李玉翠 吕学伟 《钢铁》 北大核心 2025年第10期63-71,共9页
B_(2)O_(3)作为低熔点共熔剂,能够显著降低高炉渣系黏度,提升其流动性,优化渣铁分离效率与炉况稳定性,在“双碳”背景下,研究含B_(2)O_(3)的低熔点渣系有助于降碳目标的达成。在固定二元碱度为1.25和四元碱度为1.11的条件下,分别研究了B... B_(2)O_(3)作为低熔点共熔剂,能够显著降低高炉渣系黏度,提升其流动性,优化渣铁分离效率与炉况稳定性,在“双碳”背景下,研究含B_(2)O_(3)的低熔点渣系有助于降碳目标的达成。在固定二元碱度为1.25和四元碱度为1.11的条件下,分别研究了B_(2)O_(3)质量分数和w(B_(2)O_(3))/w(SiO_(2))对CaO-SiO_(2)-MgO-Al2O_(3)-B_(2)O_(3)渣系冶金性能和炉渣微观结构的影响。使用旋转柱体法测量了炉渣高温流动性,并通过拉曼光谱等方法对炉渣的高温物相结构进行了表征。水淬渣的XRD(X-ray diffraction)结果表明,水淬过程没有晶体析出,成功保留了炉渣高温时的结构信息。炉渣的高温流动性测试结果表明,随着B_(2)O_(3)质量分数的增加,炉渣的黏度及熔化性温度逐渐减小,且水淬炉渣的拉曼光谱分析结果表明,B_(2)O_(3)会增加熔渣的聚合度,但B_(2)O_(3)在融入炉渣网络结构的过程中会破坏渣中更稳定的SiO_(4)-O-AlO_(4)、SiO_(4)-O-SiO_(4)、AlO_(4)-O-AlO_(4)四面体结构的连接形式,形成BO_(3)-O-SiO_(4)、BO_(3)-O-AlO_(4)形式的连接结构,而BO_(3)的稳定性远不如四面体结构,所以导致熔渣整体结构的稳定性减弱,因此,宏观上表现为炉渣的黏度随着B_(2)O_(3)质量分数增加而逐渐降低。研究结果表明,当B_(2)O_(3)质量分数为6%时,炉渣黏度与熔化性温度均降低至低值区间,此时该渣系具备优良的冶金性能。 展开更多
关键词 B_(2)O_(3) 高炉渣 流动性 熔化性温度 低熔点渣系 拉曼光谱 炉渣结构 冶金性能 钢铁
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CaO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3渣系脱磷行为 被引量：10
6
作者 王多刚 李杰 +2 位作者 夏云进 张雷 虞大俊 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期20-25,共6页
利用Factsage软件计算了Al2O3含量对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系熔点和黏度的影响,并通过实验研究了在1 400℃时,CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系对高磷铁水脱磷行为的影响。结果表明：渣中Al2O3的质量分数在3%~6%之间时,随着Al2O3含量... 利用Factsage软件计算了Al2O3含量对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系熔点和黏度的影响,并通过实验研究了在1 400℃时,CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系对高磷铁水脱磷行为的影响。结果表明：渣中Al2O3的质量分数在3%~6%之间时,随着Al2O3含量的增加,渣系的熔化温度迅速降低,进一步增加渣中的Al2O3含量,渣系的熔化温度逐渐增加;Al2O3对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系的黏度影响不大;渣中Al2O3的质量分数在3%~6%之间变化时,渣系脱磷能力变化不是很大,脱磷率维持在91%左右,进一步增加渣系中Al2O3的量,脱磷率逐渐下降;Al2O3对脱磷率产生影响可能是其改变了炉渣中液相所占比例,进而影响磷从铁水中向液相渣的传质过程。 展开更多
关键词 cao-sio2-Al2O3-Fe2O3渣系 脱磷 熔化温度 液相
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硫容量模型和在五元渣系CaO-SiO2-MgO-Al2O3-FetO中的应用 被引量：11
7
作者 李京社 唐海燕 +1 位作者 孙开明 温德松 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期9-12,22,共5页
硫容量和硫平衡分配比是衡量炼钢过程中渣系脱硫能力的重要指标。通过光学碱度模型和KTH模型计算了五元渣系CaO-SiO2-MgO-Al2O3-FetO的硫容量,并与文献的实验测定值进行了比较。结果表明用KTH模型计算的硫容量比用光学碱度模型计算的硫... 硫容量和硫平衡分配比是衡量炼钢过程中渣系脱硫能力的重要指标。通过光学碱度模型和KTH模型计算了五元渣系CaO-SiO2-MgO-Al2O3-FetO的硫容量,并与文献的实验测定值进行了比较。结果表明用KTH模型计算的硫容量比用光学碱度模型计算的硫容量更接近实验值,因此KTH模型可用来预测不同组元渣系的硫容量。还详细研究了硫容量和硫平衡分配比的影响因素,结果表明硫容量随炉渣碱度和温度的增加而增加,硫平衡分配比随着钢液中铝、碳、硅含量的增加而增加。 展开更多
关键词 cao-sio2-MgO-Al2O3-FetO渣系 硫容量 KTH模型
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CaF2对CaO-SiO2-Al2O3渣系保护渣结晶行为的影响 被引量：12
8
作者 王哲 唐萍 +3 位作者 米晓希 胡泉 陆逸帆 文光华 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期38-44,共7页
针对CaF2对CaO-SiO2-Al2O3渣系保护渣结晶性能的影响问题,在实验室运用热丝法、X射线衍射法获得了不同CaF2质量分数下的保护渣TTT曲线以及相应温度条件下的结晶物类型。试验结果表明,该渣系保护渣低温下稳定存在的结晶物质不是传统CaO-S... 针对CaF2对CaO-SiO2-Al2O3渣系保护渣结晶性能的影响问题,在实验室运用热丝法、X射线衍射法获得了不同CaF2质量分数下的保护渣TTT曲线以及相应温度条件下的结晶物类型。试验结果表明,该渣系保护渣低温下稳定存在的结晶物质不是传统CaO-SiO2渣系的枪晶石,而为钙铝黄长石和氟化钙;随着CaF2质量分数的增加,平均结晶孕育时间减少,鼻尖点孕育时间缩短,鼻尖点处的结晶温度提高,结晶能力增强。而在CaF2质量分数增加到一定程度后,F-将从网络外体破网作用转化为有一定的成网作用,会减弱保护渣的促晶能力,结晶能力增加趋势减缓。同时,与传统CaO-SiO2渣系保护渣相比,具有更强的结晶性能。 展开更多
关键词 连铸保护渣 CaO-Si O2-Al2O3渣系 CaF2质量分数 结晶性能
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CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO-FeO渣系FeO活度的计算模型 被引量：12
9
作者 赵丽树 吕庆 +1 位作者 张淑会 姜海滨 《中国冶金》 CAS 2012年第10期23-29,共7页
利用熔渣结构共存理论建立了CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO渣系FeO活度的计算模型,并分析了1 400℃时炉渣碱度、MgO和FeO质量分数对该渣系FeO活度的影响规律。结果表明:当CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO渣系三元碱度为1.3,Al2O3质量分数为12%,FeO质... 利用熔渣结构共存理论建立了CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO渣系FeO活度的计算模型,并分析了1 400℃时炉渣碱度、MgO和FeO质量分数对该渣系FeO活度的影响规律。结果表明:当CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO渣系三元碱度为1.3,Al2O3质量分数为12%,FeO质量分数为2%条件下,随MgO质量分数的增加,炉渣FeO活度增大;当二元碱度为1.1,Al2O3质量分数为12%,MgO质量分数为10%时,FeO活度随随渣中FeO质量分数的增加呈线性增加;当渣中Al2O3、MgO和FeO质量分数分别为12%、10%和2%固定不变时,随着二元碱度的提高,炉渣FeO活度迅速增加。计算得到的上述规律和实测规律一致,说明了本模型用于分析FeO活度的正确性。 展开更多
关键词 cao-sio2-Al2O3-MgO-FeO渣系 熔渣结构 共存理论 FeO活度 计算模型
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温度和气氛对CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO渣系FetO活度的影响 被引量：3
10
作者 赵丽树 吕庆 +2 位作者 张淑会 黄建明 李福民 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期934-938,共5页
采用Mo|Mo+MoO2|ZrO2(MgO)|Fe+(FetO)+Ag|Fe固体电解质电池测定不同温度和气氛条件下定组成CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO五元渣系的FetO活度。结果表明,当Ar作为保护气氛时,温度由1 673 K升高到1 785 K,炉渣的FetO活度变化不明显。当气氛中C... 采用Mo|Mo+MoO2|ZrO2(MgO)|Fe+(FetO)+Ag|Fe固体电解质电池测定不同温度和气氛条件下定组成CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO五元渣系的FetO活度。结果表明,当Ar作为保护气氛时,温度由1 673 K升高到1 785 K,炉渣的FetO活度变化不明显。当气氛中CO,CO2和Ar组成固定时,炉渣的FetO活度随温度的升高而增大。温度为1 673 K时,炉渣的FetO活度随着气氛中CO2/CO的增加而增大。温度和气氛对渣系FetO活度的影响均通过体系的O2分压实现。 展开更多
关键词 cao-sio2-Al2O3-MgO-FetO五元渣系 FetO活度 温度 气氛
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CaO-SiO_2-Na_2O-CaF_2-Al_2O_3-MgO渣系的结晶温度 被引量：4
11
作者 刘承军 姜茂发 +2 位作者 王德永 史培阳 朱明伟 《特殊钢》 北大核心 2003年第6期16-19,共4页
通过差热分析仪测定了CaO SiO2 Na2 O CaF2 Al2 O3 MgO系连铸结晶器保护渣的结晶温度。在本实验渣系条件下 ,连铸保护渣的结晶温度随着渣中CaO SiO2 值、Na2 CO3含量、CaF2 含量和MgO含量的增加而升高 ,随着渣中Al2 O3含量的增加而降... 通过差热分析仪测定了CaO SiO2 Na2 O CaF2 Al2 O3 MgO系连铸结晶器保护渣的结晶温度。在本实验渣系条件下 ,连铸保护渣的结晶温度随着渣中CaO SiO2 值、Na2 CO3含量、CaF2 含量和MgO含量的增加而升高 ,随着渣中Al2 O3含量的增加而降低。化学成分通过改变粘度 ,来影响晶核形成速度和晶体成长速度 ,从而决定了连铸保护渣的结晶性能。 展开更多
关键词 结晶温度 粘度 连铸 保护渣 cao-sio2-Na2O-CaF2-Al2O3-MgO渣系 差热分析仪
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炉渣组分对CaO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-MgO-Na_2O渣系粘度的影响 被引量：12
12
作者 佟志芳 乔家龙 陈涛 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期189-196,共8页
针对高碱度高氧化铝含氧化钠的CaO-Al2O3-SiO2-TiO2-MgO-Na2O六元渣系,采用有限制的混料均匀设计方法设计实验,在1773K温度熔融还原条件下测定了该渣系的粘度.利用偏最小二乘法回归分析,建立了炉渣组分与粘度的回归方程,利用回归方程分... 针对高碱度高氧化铝含氧化钠的CaO-Al2O3-SiO2-TiO2-MgO-Na2O六元渣系,采用有限制的混料均匀设计方法设计实验,在1773K温度熔融还原条件下测定了该渣系的粘度.利用偏最小二乘法回归分析,建立了炉渣组分与粘度的回归方程,利用回归方程分析了炉渣碱度[w（CaO）/w（SiO2）],MgO,TiO2,Al2O3及Na2O对炉渣粘度的影响.结果表明,回归方程拟合的关联系数RC2为0.9945,方程可很好地预测该渣系的粘度.在实验范围内,炉渣粘度随碱度的增加而增加.碱度一定时,炉渣粘度随MgO,Al2O3,Na2O含量的增加而逐渐降低,随着TiO2的增加先降低后增加.当炉渣碱度小于3.1、MgO质量含量大于4%、Al2O3大于20%、TiO2在3.1%～6.1%、Na2O大于0.75%时,1773K温度下炉渣粘度均小于2Pa×s,此时渣系粘度完全满足实际冶炼要求. 展开更多
关键词 CaO-Al2O3-SiO2-tio2-MgO-Na2O渣系 组成 粘度 回归方程 熔融还原
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FeO-SiO_2-MnO(-TiO_2)渣系与铁液间钒的分配行为及影响因素 被引量：3
13
作者 董进明 赵飞 +2 位作者 张延玲 仇圣桃 干勇 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1076-1083,共8页
实验研究了V在FeO-SiO2-MnO(-TiO2)渣系与铁液间的分配行为,以及温度、渣成分、渣铁比、铁水初始[Si]、[Ti]含量的影响趋势.结果表明,在FeO-SiO2-MnO渣系中,铁水中V的入渣率、V在渣-金两相的分配比以及渣的钒容量均随温度升高而降低,而... 实验研究了V在FeO-SiO2-MnO(-TiO2)渣系与铁液间的分配行为,以及温度、渣成分、渣铁比、铁水初始[Si]、[Ti]含量的影响趋势.结果表明,在FeO-SiO2-MnO渣系中,铁水中V的入渣率、V在渣-金两相的分配比以及渣的钒容量均随温度升高而降低,而铁水中C的氧化损失随温度升高而增加;渣铁比较低的情况下,V的入渣率明显降低,但两种渣铁比的情况下,V的最大入渣率均落在MnO含量13%～25%,SiO2含量12%～24%的成分范围内.在FeO-SiO2-MnO-TiO2渣系中,随渣中TiO2含量增加,铁水中V的入渣率、V在渣-金两相的分配比以及渣的钒容量随之降低,V2O3在渣中的活度系数随TiO2含量升高而升高.实验条件下,各因素对铁水中V的入渣率的影响程度按以下顺序依次降低:终渣成分>温度>铁水初始[Si]、[Ti]等元素含量. 展开更多
关键词 钒 FeO-SiO2-MnO(-tio2)渣系 分配行为 影响因素
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基于最小Gibbs自由能原理的CaO-SiO_2炉渣和Si-Ca金属两相体系平衡热力学模型 被引量：4
14
作者 王飞 郭汉杰 杨学民 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1785-1790,共6页
基于封闭平衡体系Gibbs自由能最小原理对精炼Si液中杂质Ca的炉渣金属体系建立热力学模型,由该热力学模型得到Si液中Ca的摩尔分数xCa与CaO-SiO2二元渣系CaO的摩尔分数xCaO的关系和文献报道的实验结果吻合良好,即0.3<xCaO<0.4较有利... 基于封闭平衡体系Gibbs自由能最小原理对精炼Si液中杂质Ca的炉渣金属体系建立热力学模型,由该热力学模型得到Si液中Ca的摩尔分数xCa与CaO-SiO2二元渣系CaO的摩尔分数xCaO的关系和文献报道的实验结果吻合良好,即0.3<xCaO<0.4较有利于Si液脱Ca。热力学模型计算结果表明:Si液中Si和Ca的活度分别与SiO2和CaO质量作用浓度的比值符合炉渣金属组元活度之间的关系式,且计算结果比文献报道的数据精度更高。因此,基于炉渣离子分子共存理论的质量作用浓度可与经典的炉渣活度一样表征CaO-SiO2二元渣系组元的反应能力。由建立的热力学模型计算结果确定的反应[Ca]+0.5(SiO2)=(CaO)+0.5[Si]的标准摩尔反应Gibbs自由能变化表达式为r m,CaO G=89 532.7 21.8T(J/mol)。 展开更多
关键词 cao-sio2渣系 Si-Ca熔体 最小自由能原理 热力学模型 离子分子共存理论 Si液精炼 活度
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温度和气氛分压对CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO渣系硫容量的影响 被引量：2
15
作者 吕庆 赵丽树 +2 位作者 张淑会 黄建明 李福民 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期25-28,共4页
采用气-渣平衡法,用铂坩埚作反应容器,CO-CO2-SO2-N2混合气体提供体系的氧分压和硫分压,测定了一定炉渣成分,不同温度和气氛条件下CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO五元渣系的硫容量。研究得出,对于一定成分组成的CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO五元渣... 采用气-渣平衡法,用铂坩埚作反应容器,CO-CO2-SO2-N2混合气体提供体系的氧分压和硫分压,测定了一定炉渣成分,不同温度和气氛条件下CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO五元渣系的硫容量。研究得出,对于一定成分组成的CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO五元渣系,当气体流量不变时,硫容量随炉渣温度的升高而减小;当温度一定时,硫容量随体系氧分压增大而增大。 展开更多
关键词 cao-sio2-Al2O3-MgO-FetO五元渣系 硫容量 气-渣平衡
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CaO-SiO_2-B_2O_3-硼泥渣系的熔化性能及渣系结构分析 被引量：2
16
作者 王宏明 郭亚 李桂荣 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期675-678,683,共5页
为研究硼泥质量分数对CaO-SiO_2-B_2O_3-硼泥渣系的熔化性能和渣系结构的影响,分别采用半球点法和旋转柱体法测定了渣系的熔化温度和黏度,并通过X射线衍射分析和拉曼光谱对渣系的物相组成和渣系中硅酸盐微结构单元的变化规律进行了研究... 为研究硼泥质量分数对CaO-SiO_2-B_2O_3-硼泥渣系的熔化性能和渣系结构的影响,分别采用半球点法和旋转柱体法测定了渣系的熔化温度和黏度,并通过X射线衍射分析和拉曼光谱对渣系的物相组成和渣系中硅酸盐微结构单元的变化规律进行了研究,进一步解释了硼泥对试验渣系熔化性能的影响机理.结果表明:随着硼泥质量分数的增加,渣系的熔化温度和黏度均降低,在1 200℃时,当硼泥质量分数从5%增加到15%时,渣系的黏度从3.0 Pa·s以上降低到0.5 Pa·s以下.XRD分析结果显示:试验渣系的主要物相为2CaO·SiO_2和低熔点的钙镁硅酸盐相如Ca_(14)Mg_2(SiO_4)_8,Ca_5MgSi_3O_(12)和Ca_3Mg(SiO_4)_2,还有少量的CaO·B_2O_3相,这些低熔点物相的形成导致渣系的熔化温度降低.拉曼光谱结果显示:随着硼泥质量分数的增加,渣系中复杂的硅酸盐网络开始解体,导致渣系中非桥氧的数目增加,桥氧的数目减少,使得渣系的黏度降低,这与上述黏度试验的测定结果一致. 展开更多
关键词 cao-sio2-B2O3-硼泥渣系 熔化温度 黏度 结构 拉曼光谱
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炉渣组分对CaO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-MgO-Na_2O渣系与铁液间硫分配比的影响 被引量：2
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作者 佟志芳 姜喜远 陈涛 《有色金属科学与工程》 CAS 2016年第1期5-10,共6页
针对高碱度高氧化铝的Ca O-Al_2O_3-Si O_2-Ti O_2-Mg O-Na_2O六元渣系,通过在1 773 K温度下测定其与铁液间的硫分配比,研究该渣系的脱硫性能.利用偏最小二乘法回归分析,建立了可较好预测硫分配比的回归方程,利用回归方程分析了炉渣碱度... 针对高碱度高氧化铝的Ca O-Al_2O_3-Si O_2-Ti O_2-Mg O-Na_2O六元渣系,通过在1 773 K温度下测定其与铁液间的硫分配比,研究该渣系的脱硫性能.利用偏最小二乘法回归分析,建立了可较好预测硫分配比的回归方程,利用回归方程分析了炉渣碱度(mCa O/mSi O_2)、Mg O、Ti O_2、Al_2O_3以及Na_2O对硫分配比的影响.结果表明,当炉渣碱度大于2.9时,炉渣硫分配比均在140以上,表明该渣系具有较强的脱硫能力.在实验范围内,硫分配比随炉渣碱度的增加而提高.当碱度一定时,Mg O对硫分配比的影响不大,Ti O_2、Al_2O_3均使硫分配比降低,其中Al_2O_3降低硫分配比较为明显.硫分配比随Na_2O增加而增加,少量的Na_2O即可明显提高炉渣的脱硫能力. 展开更多
关键词 CaO-Al2O3-SiO2-tio2-MgO-Na2O渣系 硫分配比 回归方程 脱硫性能
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温度和气氛对CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-MgO-Fe_(t)O渣系磷容量的影响 被引量：2
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作者 吕庆 李福民 +1 位作者 张淑会 黄建明 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1871-1875,共5页
采用气-渣-金平衡法测定CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO渣系的磷容量,用钼坩埚作为反应容器,Ag-0.2%P合金作为气-渣-金平衡的熔剂,CO-CO2-Ar混合气体提供体系的氧分压,分析了温度和气氛对该渣系磷容量的影响。结果表明,对于一定成分的炉渣,当... 采用气-渣-金平衡法测定CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO渣系的磷容量,用钼坩埚作为反应容器,Ag-0.2%P合金作为气-渣-金平衡的熔剂,CO-CO2-Ar混合气体提供体系的氧分压,分析了温度和气氛对该渣系磷容量的影响。结果表明,对于一定成分的炉渣,当体系CO、CO2、Ar组成一定时,随着温度由1 723 K增加到1 823 K,CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FetO渣系的磷容量降低;在1 773 K,气氛中氧分压由3.6×10-5 Pa增大到7.2×10-4 Pa时,磷容量随着氧分压的增大而增大。 展开更多
关键词 cao-sio_(2)-Al_(2)O_(3)-MgO-Fe_(t)O渣系 磷容量 气-渣-金平衡法
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Zn在FetO-CaO-SiO2-Al2O3渣系中的挥发行为 被引量：1
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作者 张延玲 李士琦 +2 位作者 葛西荣辉 路俊萍 郭晓东 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期163-170,共8页
研究Zn在含Cl的FetO-CaO-SiO2-Al2O3渣系中的挥发行为,包括挥发气体种类、挥发率以及各因子如温度、渣成分、添加剂等的影响。应用吉布斯自由能最小化原则,热力学计算显示在本实验温度条件下,样品90%渣+10%ZnO+CaCl2中的挥发气体为金属Z... 研究Zn在含Cl的FetO-CaO-SiO2-Al2O3渣系中的挥发行为,包括挥发气体种类、挥发率以及各因子如温度、渣成分、添加剂等的影响。应用吉布斯自由能最小化原则,热力学计算显示在本实验温度条件下,样品90%渣+10%ZnO+CaCl2中的挥发气体为金属Zn、ZnCl2及FeCl2。实验结果表明,金属Zn及FeCl2气体挥发量随温度增加而增加,而ZnCl2气体量却随之降低。反应初期,样品挥发速度很快,10 min后基本趋于稳定,ZnCl2主要形成于样品升温期间(室温至实验温度1 190℃),恒温期间,生成的ZnCl2与FeO反应生成FeCl2气体及ZnO,后者又被FeO还原成金属Zn气体。渣成分中,FeO含量和二元碱度CaO/SiO2对Zn的挥发气体种类及挥发率有重要影响。添加还原剂如C粉可显著提高Zn的挥发率。 展开更多
关键词 FetO-cao-sio2-Al2O3渣系 ZN 挥发行为
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CaO-SiO_2-FeO_x及CaO-SiO_2-P_2O_5-FeO_x渣系热力学性质的研究 被引量：3
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作者 苏畅 于景坤 吕宁宁 《山东冶金》 CAS 2012年第5期36-38,共3页
CaO-SiO2-FeOx三元渣系和CaO-SiO2-P2O5-FeOx四元渣系是转炉脱磷用渣的主要子渣系,研究这两种渣系的热力学性质可为脱磷渣的高效利用提供理论依据。利于相图软件FactSage分别绘制了这两种渣系的相图,并分析了温度和氧分压对体系相平衡... CaO-SiO2-FeOx三元渣系和CaO-SiO2-P2O5-FeOx四元渣系是转炉脱磷用渣的主要子渣系,研究这两种渣系的热力学性质可为脱磷渣的高效利用提供理论依据。利于相图软件FactSage分别绘制了这两种渣系的相图,并分析了温度和氧分压对体系相平衡关系和液相线的影响规律。分析结果表明:升高温度会使这两种渣系的液相区扩大,初晶相稳定区域显著减小;降低氧分压会导致尖晶石固溶体相的初晶区消失,磷石英(SiO2)、伪硅灰石(CaSiO3)、α'-Ca2SiO4固溶体相减小。 展开更多
关键词 cao-sio2-FeOx渣系 cao-sio2-P2O5-FeOx渣系 热力学研究 温度 氧分压
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