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气淬钢渣析晶动力学研究

鲍继伟  
【摘要】:液态钢渣处理新工艺得到的气淬钢渣,具有粒度小、活性矿物含量较高等特点。针对钢渣利用率低的问题,从钢渣活性矿物析晶动力学理论角度出发,对气淬钢渣等温和非等温析晶行为进行了分析研究,确定了气淬钢渣等温和非等温析晶动力学的机理。在此基础上,研究了冷却方式、熔渣组分CaO和Al2O3对气淬钢渣等温和非等温析晶动力学的影响规律,得到以下结论: 气淬钢渣中C2S等温析晶的适宜温度是1450℃,恒温时间是30min。气淬钢渣中C2S等温析晶的析晶活化能为-31.34kJ/mol。 加快冷却速度,可以降低C2S等温析晶活化能,提高C2S等温析晶速率。采用液氮急冷的气淬钢渣,C2S的析晶速率为3.650min-1,析晶活化能为-10.14kJ/mol。碱度为3.25时,C2S等温析晶速率最大为4.013min-1,析晶活化能最小为-6.36kJ/mol,最有利于C2S析晶。碱度为4.0时,最有利于C3S析晶,C3S等温析晶活化能为-65.71kJ/mol。随Al2O3含量的增加,会使C2S等温析晶活化能变大,C3S等温析晶活化能略有变小,不利于C2S和C3S析晶,有利于C3A析晶;当Al2O3含量为3.58%时,C3A等温析晶活化能为-2.32kJ/mol。 碱度为2.6的气淬原渣非等温析晶时,主要析晶矿物为C2S。C2S非等温析晶活化能为-92.25kJ/mol。碱度为2.6和4.0的气淬钢渣非等温析晶时,对比得出,随着CaO含量增加,C2S析晶活化能增大,不利于C2S非等温析出。碱度为4.0时,C3S非等温析晶活化能为-121.41kJ/mol,有利于C3S非等温析晶。


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