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《重庆大学》 2003年
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Al_2O_3-CaO基预熔精炼渣冶金物化性能的研究

赵和明  
【摘要】: 铝钙渣系是近年发展起来的新型合成精炼渣,主要用于LF炉钢水脱硫、去除夹杂物,以达到净化钢液的目的。预熔型精炼渣是目前国内外冶金工作者研究的重要对象之一,而根据不同的钢种选择合适的精炼渣剂及配方就成了目前研究精炼渣的突出问题。本研究的目的在于探索7Al_2O_3·12CaO型合成渣系的熔化特性、吸收夹杂能力、脱硫能力等物化性能,为实际应用及生产预熔型CaO-Al_2O_3渣提供理论依据。 本文对预熔型铝钙渣的发展历史和研究现状作了简要的概述,分析了预熔型铝钙渣在还原条件下精炼脱硫和去除Al_2O_3夹杂的原理、热力学及动力学条件。运用二次正交回归方法设计出以CaO-Al_2O_3为基体,MgO、CaF_2、SrO为辅料的预熔铝钙型精炼渣,其中各组分的范围为:Al_2O_3/CaO=0.8~1.2,CaF_2=3%~9%,MgO=4%~10%,SrO=0~10%。 本课题首次研究了SrO在精炼渣中的作用;开发研制出Al_2O_3圆柱体在渣中旋转动力学实验研究的控制设备,并测定了Al_2O_3在1#和8#渣中的溶解速度方程和溶解速度常数;应用炉渣的共存理论首次建立了CaO-Al_2O_3-MgO-SrO-CaF_2-SiO_2六元渣系作用浓度模型,将17组渣代入模型进行计算的结果与实验数据存在一致性,该模型可用于预测渣的脱硫性能;通过测定渣高温物理性能和进行脱硫实验,对比分析了预熔渣与混合渣的熔化温度差异性,回归出组分与粘度、熔化温度和硫分配比之间的数学模型,讨论了组分对精炼渣高温性能和硫分配比的影响;采用光学碱度理论计算每组渣样的硫容量,经实验验证,计算结果可用于比较渣的脱硫性能优劣;利用正交直观分析法研究和优化组分含量,得到诸因素影响熔化温度、粘度和表面张力的主次关系;利用矿相显微镜观察了预熔渣的熔化均匀性。 研究中得出的精炼渣中组分重量百分比与硫分配比、熔化温度和粘度之间的数学模型具有很高的置信度,实验数据与所采用的二次回归模型是比较符合的。对脱硫性能而言:Al_2O_3/CaO值越大,则渣的硫容量越低,硫分配比越小;SrO与MgO可使渣的硫分配比提高,但提高幅度有限;对熔化温度和粘度而言:MgO含量为5%时,精炼渣的粘度存在一个最低值,MgO对渣的熔化温度影响不大;Al_2O_3/CaO对渣高温性能的影响呈抛物线形状;CaF_2能增加渣的粘度,但对降低渣的熔点作用不大;熔点与SrO含量近似成线性关系,SrO含量为6%时粘度出现波谷值。综合考虑各种因素,得出本研究条件下各组分的最佳含量为:7%MgO、5%SrO、6%CaF_2、Al_2O_3/CaO=0.8。 动力学研究得出,在渣组分含量的范围内,当Al_2O_3/CaO=0.7~0.9时,精炼渣吸收Al_2O_3夹杂的能力很强,渣中初始Al_2O_3含量影响不大; 重庆大学硕士学位论文 当A12o3/cao二0.9一1.2时,降低熔渣粘度和减少渣中初始A1203含量,以及减少熔 渣与A1203夹杂之间的界面张力均有利于改善熔渣吸收A1203夹杂的能力。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TF702

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 夏冬冬;轴承钢精炼工艺研究[D];江苏大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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10 袁庆达;随机库存—运输联合优化问题研究[D];西南交通大学;2002年
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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1 夏冬冬;轴承钢精炼工艺研究[D];江苏大学;2008年
【二级参考文献】
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3 赵彦华;胡志刚;孙玉虎;李任春;盖领军;;转炉炉后渣洗脱硫试验研究[A];河北省冶金学会2008年炼钢连铸技术与学术交流会论文集[C];2008年
4 战东平;姜周华;;预熔渣脱硫过程渣-钢脱硫动力学实验研究[A];中国特殊钢年会2005论文集[C];2005年
5 于赋志;沈峰满;陈明;姜茂发;李平;;LF超低硫钢预熔精炼渣的开发[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
6 彭其春;周飞;邹卫军;刘光穆;;涟钢高铝渣取代预熔渣调渣剂工艺工业试验[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
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8 许继芳;柴娜;张捷宇;揭畅;刘恭源;周国治;王波;;CaO-Al_2O_3-MgO渣系低熔点区熔化性能的实验研究[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(上)[C];2009年
9 杜增路;孙建国;高健;亓成双;王学安;;欧标S235J0钢的试制与质量分析[A];山东省金属学会理化检验学术委员会理化检验学术交流会论文集[C];2009年
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中国重要报纸全文数据库 前6条
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2 洛阳市科丰冶金新材料有限公司;保护渣为连铸生产保驾护航[N];中国冶金报;2006年
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5 王毅;连铸中包无碳覆盖剂问世[N];今日信息报;2004年
6 洪学勤 李具中 易卫东 宋泽啟 雷中兴 易献勋;长寿命、低污染、净化型耐材助力洁净钢生产[N];中国冶金报;2011年
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1 王新国;硅系合金氧化精炼过程的热力学研究[D];上海大学;2001年
2 董艳伍;电渣重熔过程凝固数学模拟及新渣系研究[D];东北大学;2008年
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1 赵和明;Al_2O_3-CaO基预熔精炼渣冶金物化性能的研究[D];重庆大学;2003年
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3 高杰;高铝钢用中间包覆盖剂的研究[D];重庆大学;2008年
4 周英明;40吨LF炉精炼渣系优化与研究[D];中南大学;2007年
5 曹余良;12CaO·7Al_2O_3基无氟精炼渣脱硫及去除夹杂物实验研究[D];西安建筑科技大学;2009年
6 时启龙;RH用少氟或无氟脱硫剂的开发[D];武汉科技大学;2006年
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8 肖志新;电渣重熔用渣烘烤制度的研究[D];东北大学;2008年
9 李学慧;连铸中碳钢用保护渣的研制与开发[D];东北大学;2008年
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