rh 精炼渣高熔点相作用浓度对粘渣的影响

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1、第9卷第2期过程工程学报Vol.9No.22009年4月TheChineseJournalofProcessEngineeringApr.2009RH精炼渣高熔点相作用浓度对粘渣的影响梁小平，金杨，王雨，段红玲(重庆大学材料科学与工程学院，重庆400044)摘要：为抑制RH精炼过程中熔渣中高熔点镁铝尖晶石和铁铝尖晶石相的析出以减轻浸渍管粘渣，基于分子离子共存理论，建立了CaO−SiO2−MgO−Al2O3−FeO−CaF2−MnO七元精炼渣系结构单元作用浓度的计算模型，计算了高熔点相的作用浓度，分析了熔渣组成对高熔点相作用

2、浓度的影响.结果表明，当RH精炼渣的碱度(CaO/SiO2,ω)在4.0∼5.0,CaO/Al2O3(ω)为1.5∼2.0,MgO含量约10%(ω),FeO含量约17%(ω),CaF2含量不高于7.5%(ω)时，精炼渣中MgO⋅Al2O3和FeO⋅Al2O3的作用浓度处于较低水平，不足以结晶析出，因而可以减轻RH浸渍管的粘渣.模型计算结果与实验结果一致，为减轻粘渣用改质剂配方的设计提供了理论依据.关键词：RH浸渍管；粘渣；热力学；作用浓度中图分类号：TF769.4；TF703.6文献标识码：A文章编号：1009−606X(

3、2009)02−0324−051前言离子理论，但都存在一定的缺陷.近年来提出的熔渣结[7−9]构共存理论同时肯定了熔渣中存在分子和离子的事近年来，国内许多钢铁企业均采用炉外精炼方法生[10,11]实，在冶金定量研究方面有良好的应用前景，但目产高品质钢种，生产过程中经常出现精炼钢包渣与冶金前尚缺乏利用该理论对RH精炼渣组成及高熔点相析出设备耐火材料相容性不好的问题.如宝钢、安钢等在生及浸渍管粘渣的热力学分析.本研究针对攀钢炼钢厂[1−3]产过程中出现的钢包粘渣，宝钢集团上海第一钢铁RH精炼过程出现的浸渍管粘渣问题，基于共存理

4、论，有限公司在LATS精炼过程中出现了严重的浸渍罩罩群对RH精炼渣系的熔渣高熔点相作用浓度进行了热力学[4]部位耐火材料粘渣，攀钢炼钢厂出现了RH精炼浸渍分析，以寻求可抑制高熔点相析出的熔渣组成，为减轻[5]管粘渣，粘渣已经成为影响钢铁厂生产率提高的关键粘渣用改质剂的配方设计奠定基础.问题.目前对粘渣的研究多集中在钢包内壁粘渣，对RH[1−5]浸渍管粘渣的研究较少.研究表明，冶金设备粘渣大2CaO-SiO2-MgO-Al2O3-FeO-CaF2-MnO多是生产过程中熔渣中析出的高熔点相粘附在耐火材七元RH精炼渣系高熔点相作

5、用浓度料上.因此，目前大多是通过改善耐火材料的工作条件、的计算模型改变生产工艺及加入改性剂等方法解决粘渣问题，其中[5]加入改性剂改善熔渣高温物理性质的方法是一种较经研究表明，RH精炼过程中出现浸渍管粘渣是由[4,6]济且操作性较强的有效方法，如王宏明等对LATS精于钢包渣中高熔点的镁铝尖晶石(MgO⋅Al2O3,MA)和铁炼时浸渍罩罩群部位耐火材料的粘渣进行了研究，通过铝尖晶石(FeO⋅Al2O3,FeA)结晶析出并粘附在管壁上造对熔渣组成及其熔点及粘度的实验研究获得了能够减成的.因此，只要将MA和FeA的作用浓度控制在

6、未饱轻粘渣的改质剂.显然，通过实验检测不同熔渣组成条和状态，就可有效抑制其析出，抑制RH浸渍管粘渣.件下的熔渣高温物理性质以寻求可抑制高熔点相析出熔渣分子离子共存理论认为，熔渣由简单离子和分的熔渣组成及相应的改质剂对于减轻粘渣是有效的，但子状化合物组成，熔渣组分间处于反应平衡状态，而复缺点是实验工作量较大、耗时长.而利用熔渣结构理论，杂化合物是在离子参与的协同作用下形成的，熔渣内部采用热力学分析方法，通过计算寻求能抑制高熔点相析的化学反应服从质量守恒定律.[12]出的熔渣组成，则可为减轻粘渣用改质剂配方的设计提根据RH精炼

7、渣系的熔渣组成及相应的相图，确供理论依据，从而减少实验工作量，提高工作效率.定了CaO−SiO2−MgO−Al2O3−FeO−CaF2−MnO七元精炼受研究方法和实验手段的限制，目前高温液态渣的渣系结构单元，如表1所示.结构尚难由实验直接确定.人们先后提出了分子理论和收稿日期：2008−10−30，修回日期：2009−02−11作者简介：梁小平(1964−)，女，重庆市人，博士，副教授，主要从事冶金反应工程、冶金过程数学模型及能源利用等方面的研究工作，Tel:13072360362,E-mail:xpliang64@163

8、.com.第2期梁小平等：RH精炼渣高熔点相作用浓度对粘渣的影响325表1七元渣系的结构单元表2化合物的热力学数据Table1Structuralunitsof7-componentslagsystemTable2ThethermodynamicdataofcompoundsθTypeStructura