D0I:10.13374/j.issn1001053x.1997.02.004 第19卷第2期 北京科技大学学报 Vol.19 No.2 1997年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr,1997 精炼渣系的发泡性能* 牛四通成国光张鉴佟福生 北京科技大学冶金学院，北京100083 摘要针对CaO-MgO-Al,O,-SiO、-CaF,五元精炼渣系进行了有关发泡性能的实验.实验结果表 明：()随着吹气量的增加，炉渣相对发泡高度相应增加，两者之间存在着较好的线性关系；(2)当炉 渣碱度<2.5时，炉渣中Mg0质量分数在11%左右对炉渣发泡有利，而在高碱度操作时Mg0质 量分数则应该低一些；(3)对于低碱度渣，控制A1,0,为15%；(MgO)+(A,0,)为20%~26%较好； (4)炉渣碱度对发泡性能的影响比较复杂，在特定的MgO,Al,O,CF成分范围内，炉渣碱度B在 1.9左右发泡性能最好. 关键词炉渣，发泡，精炼，CaO-MgO-Al,O,-SiO,-CaF,渣系 中图分类号TF769.2.TF741.346 到目前为止，有关电弧炉氧化渣条件下，炉渣发泡性能的研究和工业应用已经有了报 道·~别但电弧炉还原期，因其治炼工艺与氧化期有着本质的不同，如何使还原期炉渣发 泡，达到埋弧操作的目的，一直是冶金工作者所关心的问题.同时，在LF炉操作过程中，采用 电弧在钢包内加热，对炉衬耐火材料会有严重侵蚀，降低了钢包寿命，在这种情况下LF炉采 用埋弧渣操作就显得更为重要， 因此，针对电弧炉还原期和LF炉操作的具体特点，应研究在还原精炼条件下，如何使炉 渣泡沫化，并达到埋弧操作的目的.文献[4]提出了向精炼渣中添加发泡剂的方法可以使炉渣 发泡，这种方法已逐步在工业性生产中得到了应用，并取得了显著的经济效益.这种工艺的主 要特点是首先造大部分精炼渣作为基础渣，然后再加人一定数量的发泡剂使炉渣发泡.基础 渣发泡性能的好坏，对整个埋弧渣操作过程非常重要，本文的目的就是通过实验摸索不同基 础渣系发泡性能的特点，为在工业性生产中制定合理的精炼渣发泡，埋弧的造渣制度提供实 验依据， 1实验方法 实验在知丝炉上进行.坩埚采用内径35mm,高100mm石墨坩埚.实验温度控制在1530 ~1550℃.吹入的气体为氮气.实验时先在坩埚内加人预先配好的渣样60g,然后在钼丝炉 内加热熔化；当温度达到要求，渣样熔化均匀时，测量不同N,流量条件下的炉渣发泡高度，测 量的方法采用钼丝挂渣法， 渣样采用CaO-MgO-Al,O,SiO,CaF五元渣系.由于还原精炼中，含FeO,Fe,O,MnO 1995-09-05收稿 第一作者男33岁博士 ◆国家“八五”攻关项目
第 1 9卷 第 2期 1 9 9 7年 4月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n i v e r s i ty o f Sc i e n e e a n d T e e h n o l o g y B e ij i n g V o l . 19 A p r. N o 一 2 1 9 9 7 精炼渣 系 的发泡性能 * 牛四 通 成 国光 张鉴 终福 生 北京科技大学冶金 学院 , 北京 1 00 0 8 3 摘 要 针 对 C a o 一 M g -O 1A 2 0 。 一 51 0 2一 C a 乓五 元精炼 渣系进 行 了有 关发泡性 能的实验 · 实验结 果表 明:( l) 随着吹气量 的增加 , 炉渣相对发泡高度相应增加 , 两者之间存在着较好的线性关 系; (2) 当炉 渣碱 度 < 2 . 5 时 , 炉渣 中 M g o 质量分数在 1 1% 左右对炉渣发泡有利 , 而在高碱度操作 时吨0 质 量分数则应该低 一些 ;( 3) 对于 低碱度渣 , 控制 月 Z q 为 15 % ; (gM o) +( 1A 2 0 3 ) 为 20 % 一 26 % 较好 ; (4) 炉渣 碱度对 发泡 性能 的影 响 比较复杂 , 在特定的 M g o, 1A 2 0 3 , aC 砚成分 范围 内 , 炉渣碱度 B 在 1 . 9 左 右发泡性能最好 . 关键词 炉渣 , 发泡 , 精炼 , C a O 一 M g O 1A 2 O 犷51 0 2一 C a 乓渣系 中图分类号 T 7F 6 9 . 2 , T 7F 4 1 . 3 4 6 到 目前 为 止 , 有 关 电弧 炉氧 化 渣条 件 下 , 炉 渣 发泡性 能 的研究 和 工业 应 用 已经 有 了 报 道 l[ 一 3 ] . 但 电 弧 炉 还 原 期 , 因 其 冶 炼 工 艺 与 氧 化 期 有 着 本 质 的不 同 , 如 何 使 还 原 期 炉渣 发 泡 , 达 到埋 弧 操作 的 目的 , 一 直 是 冶金 工作 者 所 关心 的 问题 . 同时 , 在 L F 炉 操 作过 程 中 , 采 用 电弧 在钢 包 内加 热 , 对炉 衬 耐火 材 料 会有 严 重侵 蚀 , 降低 了钢 包 寿命 . 在这 种情 况 下 L F 炉 采 用 埋 弧渣操作 就 显得 更 为重 要 . 因此 , 针 对电弧 炉 还 原期 和 L F 炉 操作的具 体特 点 , 应研究在 还 原精 炼条件 下 , 如何 使炉 渣 泡 沫化 , 并 达 到埋 弧操 作 的 目的 . 文献 〔4 ]提 出 了 向精 炼渣 中添加 发泡 剂 的方法 可 以 使炉渣 发泡 , 这 种方 法 已 逐 步 在工 业性 生 产 中得到 了应用 , 并 取得 了显 著 的经 济效 益 . 这 种工 艺 的主 要 特 点 是 首先 造 大 部 分 精炼 渣 作 为基 础 渣 , 然后 再 加 人 一定 数量 的 发 泡剂 使 炉渣 发泡 . 基 础 渣发 泡 性 能 的好 坏 , 对整 个 埋 弧渣 操 作 过程 非 常重 要 . 本 文 的 目的 就是 通过 实 验摸 索不 同基 础渣 系 发 泡性 能 的特 点 , 为 在 工 业性 生 产 中制 定合 理 的精炼 渣 发泡 、 埋 弧 的造 渣制 度提 供 实 验依 据 . 1 实验方法 实验 在 铂 扮 炉 上进 行 . 增涡 采 用 内径 35 m m , 高 10 0 m m 石 墨柑祸 . 实 验温 度控 制 在 1 5 30 一 1 5 5 0 ℃ . 吹 人 的气 体为 氮气 . 实 验 时先 在钳 祸 内加 人 预先 配好 的渣 样 60 9 , 然 后在 铂 丝炉 内加 热熔 化 ;当温度 达 到要 求 , 渣 样熔 化 均 匀 时 , 测 量不 同 N : 流量 条件 下 的炉 渣 发泡 高 度 . 测 量 的 方法 采 用钥 丝 挂渣 法 . 渣 样 采用 C a o 一 M g O 一 1A 2 0 3 一 51 0 2 一 C a 巩五元 渣 系 · 由于还 原精 炼 中 , 含 eF O, eF ZO 3 , M n o 1 9 9 5 一 0 9 一 0 5 收稿 * 国 家 “ 八 五 ” 攻关项 目 第一 作者 男 3 3 岁 博 士 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1997. 02. 004
Vol.19 No.2 牛四通等：精炼渣系的发泡性能 ·139 等组元较少，所以在渣样中没有考虑.本实验中，采用了较大的炉渣碱度范围(B=L.6~ 4.2).实验共分27个渣样.部分渣样的成分如表1所示 用炉渣相对发泡高度ε衡量各种不同渣系发泡效果大小： H,-H×100% E (1) H 表1实验渣样成分（质量分数） % 式中：￡为炉渣相对发泡高度， 样号 8 CaO SiOz Mgo Al2O CaF2 %;H。为初始时（未吹人气体时）的 1.9 43.90 23.10 6 15 10 炉渣实际高度，mm;H为吹入气体 5 1.9 43.90 23.10 11 18 后在不同的吹气量下的炉渣实际高 1.9 43.90 23.10 14 12 7 度，mm. 19 3.4 60.27 17.73 8 在实验中观察到：当吹气量增 20 3.4 55.64 16.36 10 9 9 加时，炉渣相对发泡高度也相应增 21 3.4 51.10 15.00 12 加，而且两者基本上成线性关系： *B-w(CaO)/w(SiO:) E=KQ.+b 式中，？。为吹气量，ml/min;K,b均为常数.对特定渣系来说，通过回归，很容易得到上述表达 式.很明显，K值越大，炉渣发泡性能越好.因此，用K值来恒定炉渣发泡性能的好坏是比较明 显和直观的， 2实验结果和分析 2.1吹气量与相对发泡高度的关系 吹气量与相对发泡高度的实验结果见图】. 300 (a) 300 0一样19，=0.174 (b) 250 250 0-样20.=0.114 ●样21，=0030 200 200 0 150 15d 100 0 100 0-样4，K=0.181 0-0 0 50 0-样5，K=0.105 50T -●-●-●- ●一样6，K=0.888 500 100015002000 0 500 1000 15002000 Qg/(ml·mini 2/(ml.min) 图】吹气量与相对发泡高度的影响关系 图1描述了吹气量与相对发泡高度之间的相互关系.图1()表示了炉渣碱度B1.9的3 种不同渣样（样4,5,6）的实验结果，而图1(b)则为炉渣碱度B3.4的另外3种渣样（样19， 20,21)的实验结果，从图中可以看出，在实验吹气量范围内，不论炉渣碱度较高还是较低，相
V o l . 1 9 N o . 2 牛 四 通等 :精炼渣系 的发泡性能 等 组 元 较 少 , 所 以 在 渣 样 中没 有 考 虑 . 本 实 验 中 , 采 用 了 较 大 的 炉 渣 碱 度 范 围 ( B = ! . 6 一 .4 2) . 实 验共 分 2 7 个 渣 样 . 部分渣 样 的成 分如 表 l 所示 . 用炉 渣相 对发 泡高 度 。 衡 量各 种不 同渣 系发 泡效 果大 小 : 从 一 代 气 X 10 0 % ( l ) 表 1 实验渣样成分 (质 t 分数 ) 式 中 : ￡ 为炉 渣相 对 发泡 高度 , % ; 气 为初 始 时 ( 未 吹人 气体 时 )的 炉渣 实 际 高度 , ~ ; 从 为 吹人气 体 后 在不 同的 吹气 量下 的炉 渣 实 际高 度 , m m . 在实 验 中观 察 到 : 当吹 气 量 增 加 时 , 炉 渣 相 对发 泡 高 度 也 相 应 增 加 , 而且 两者 基 本上 成线 性 关系 : 样号 B 5 iq gM o A 1 2场 C a FZ . 9 . 9 C a o 4 3 . 9 0 4 3 . 9 0 2 3 2 3 1 5 1 0 18 4 . 9 , 4 4 3 . 9 0 6 0 . 2 7 2 3 l 7 10 1 1 1 0 14 20 3 . 4 5 5 . 6 4 1 6 . 3 6 10 9 9 2 1 3 . 4 5 1 . 10 1 5 . 0 0 12 1 1 1 1 * =B 、 , (aC o )/ 、 , ( 5 10 : ) ￡一 KQ g +b 式 中 , Q g 为 吹气 量 , m l/ m in ; K, b 均 为 常数 · 对特定 渣 系 来说 , 通 过 回 归 , 很 容 易 得到 上 述表 达 式 . 很 明显 , K 值越 大 , 炉渣 发泡 性能 越 好 . 因此 , 用 K 值 来恒 定炉 渣 发泡性 能 的好坏 是 比较明 显和 直 观 的 . 2 实验 结果和分析 .2 1 吹气且与相 对发泡高度的关 系 吹 气量 与相 对 发泡 高度 的实 验结 果见 图 3 0 0 1 } O , ,咋 “ l . 一样 19 , 人二 0 . 17 4 一样 2 0 , 人二 0 . 1 14 一样 2 1 , 恰0 刀 30 样 4 , 人片0 . 1 8 1 一样 5 , 犬二 0 . 1 05 一样 6 , 人片住 8 8 O. 05 ,ù、 一ù,-l 罗、帕 ” 矿 面b 一 1 6 0 0 1 ;0 丁而 Q : / (m l · m i“ , ) : ’ 5 飞 / 一 ’ / … 笠 乙尸 一 _ { ’ 胜0 途5 0 0 匕1 0 0 0二1 5口0 0 2 0 0 0 Q : / (m l · m i n 一 ’ 图 l 吹气 t 与相对发泡高度 的影响关 系 图 1 描 述 了 吹气 量 与相 对发泡 高 度之 间的相 互 关 系 . 图 l( a) 表 示 了炉 渣碱 度 =B 1 9 的 3 种不 同渣 样 ( 样 4 , 5 , 6) 的 实验 结果 , 而 图 l ( b) 则 为炉渣 碱度 =B .3 4 的另 外 3 种渣 样 ( 样 19 , 2 0 , 21 ) 的 实验 结 果 . 从图 中 可 以 看 出 , 在 实验 吹 气量 范 围 内 , 不 论 炉 渣碱 度 较高 还 是 较低 , 相
·140· 北京科技大学学报 1997年第2期 对发泡高度￡与吹气量均呈很好的线性关系，并随着吹气量的增大，￡也相应增加.用线性回 归的办法得出了每条直线所相应的斜率K,K值不同，该渣系所具有的发泡性能也不同.从图 中也可以看出，尽管炉渣碱度相等，但K值并不相同，有时相差还较大，所以仅用炉渣碱度的 大小来衡量炉渣发泡性能的优劣是不完全的，还必须同时考虑其他组元含量的多少 2.2Mg0对炉渣发泡性能的影响 从实验结果分析，(MgO)对低碱度精炼渣和高碱度精炼渣的影响情况并不完全相同. 图2描述了w(MgO)对低碱度精炼渣系(B<2.S)发泡性能的影响.图2(a.(b)分别是 (MgO)对e和K值的影响曲线.从图中看出：(MgO)在11%，E和K均达到最大值，也就是 说，在这种成分下，炉渣具有较好的发泡性能.主要原因是：当炉渣碱度较低时，提高(MgO) 可以增加炉渣粘度，改善炉渣发泡性能，但当(MgO)过高时，使炉渣的流动性变坏，气体在 渣液内会变得不均匀和不稳定从而影响了炉渣的发泡性能 图3进一步表明了(MgO)对高碱度精炼渣系(B为2.5以上)发泡性能的影响.与图2类 似，图3(a)、(b)分别用e值和K值来衡量(MgO)对其影响的程度.从图中可以看出，随着 (MgO)的增加，炉渣的发泡性能较为明显地降低.当(MgO)=12%时，相应发泡高度ε仅为 20%~30%.所以当精炼渣系碱度较高时，(MgO)应该低一些对炉渣发泡有利. 200 0.20f (a) B=1.6 (b) B=1.6 0.16 0.13 150 2.2 0.08r ,=1 000 ml/min 0.04 100 0 6 81012 1416 6 8101214 W(MgO)/% (MgO)/% 图2(MgO)对低碱度精炼渣系发泡性能的影响 120 夕 (a) 0.20 (b) 100 0-2.6 0.6 0-2.6 ◆-3.0 。-3.0 80 0-3.4 0.12 0-3.4 60F 0.08 40 =1 000ml/min 0.04 20 0 0 9 10 11 12 8 9 10 11 (MgO)/% (MgO)/% 图3“(MgO)对高碱度精炼渣系发泡性能的影响
· 14 0 · 北 京 科 技 大 学 学 报 1 9 9 7年 第 2期 对发 泡 高 度 ￡ 与 吹 气量 均 呈很 好 的 线性 关 系 , 并 随着 吹气 量 的增大 , 。 也相 应 增加 . 用线 性 回 归 的办 法得 出了每 条 直线 所相 应 的斜 率 K , K 值 不 同 , 该渣 系所具有 的发泡性 能 也不 同 . 从 图 中也 可以 看 出 , 尽 管 炉渣 碱 度相 等 , 但 K 值 并不 相 同 , 有 时 相差 还较 大 , 所 以 仅 用 炉渣碱 度 的 大小 来 衡量 炉渣 发 泡性 能 的优劣 是 不完全 的 , 还必 须 同时考 虑其 他组元 含量 的多 少 . .2 2 M g o 对炉渣 发 泡性能 的影 响 从 实 验结 果分 析 , · w( M g O ) 对低碱 度精 炼渣 和 高碱 度精炼 渣 的影 响情况 并不完 全相 同 . 图 2 描 述 了 呵 M g o ) 对 低 碱 度 精 炼 渣 系 (B< 2 . 5) 发 泡 性 能 的 影 响 . 图 2( a) , (b) 分 别 是 w( M g O) 对 。 和 K 值 的影 响 曲线 . 从 图中看 出: 以 M g O ) 在 1 % , 。 和 K 均 达到 最大 值 , 也 就是 说 , 在 这 种成 分 下 , 炉渣 具 有较 好 的 发泡 性能 主 要 原 因是 : 当炉 渣碱 度较 低 时 , 提 高 以 M g O) 可 以 增加 炉渣 粘 度 , 改 善 炉渣 发 泡性 能 , 但 当 以 M g O ) 过 高 时 , 使 炉渣 的流 动 性 变坏 , 气 体在 渣 液 内会 变得 不均 匀 和不稳 定从而 影 响了炉 渣 的发泡性 能 . 图 3 进 一步 表 明了 呵 Mg O ) 对高 碱度 精炼 渣 系 ( B 为 2 . 5 以上 ) 发泡性 能 的影 响 . 与 图 2 类 似 , 图 3 a( ) 、 (b) 分 别 用 ￡ 值和 K 值 来 衡 量 以 M g O) 对其影 响 的 程 度 . 从 图 中 可 以 看 出 , 随 着 叫 M g O) 的增加 , 炉 渣 的发 泡性 能较 为 明显地 降低 . 当 以 Mg O) 一 12 % 时 , 相应 发泡高度 。 仅 为 20 % 一 3 0 % . 所 以 当精炼 渣 系碱 度较 高 时 , 叹 M g O) 应 该低一 些对 炉渣 发泡有 利 . 0 . 2 0 0 . 16 0 . 1 2 户一 、 \ 版1 50F e 乙, l 岁、匆 0 0 8 于 令 b) Q , 二 1 0 0 0 m l / m l n 0 . 0 4 10 12 ,` ’ ( M g O )o/, 1 4 16 10 1 2 14 、 , ( M g O ) / % 图Z w (M g o) 对低碱 度精炼 渣系发泡性能的影 响 B O 一 2 . 6 . 一 3 . 0 . 一 3 . 4 B ( b ) 0 . ! 6 O 一 2 石 . 一 3 . 0 0 一 3 . 4 nUQO 一nU兄, ó 月几`.且 0 . 0 8 . Q : = 1 0 0 0 rn l/m i n 0 . 0 4 义 n énU 00 了 64 , l 次\匆 9 10 、, , (M g O ) / % 10 1 1 、、 , (M g O ) / % 图3 、 (M g O )对高碱度精炼渣系发泡性能的影 响
Vol.19 No.2 牛四通等：精炼渣系的发泡性能 ·141· 2.3w(Al,0,)对炉渣发泡性能的影响 280 B1.9 图4描述了在较低碱度范围内，w(A1,O) 240 对相对发泡高度的影响.从图中可以看出来，当 200 w(A1,O,)为15%左右时，炉渣相对发泡高度取 得最大值.当炉渣碱度较高时，w(A1O,)对炉渣 60 发泡性能的影响没有发现有明显的规律 20 d B1.6 w(MgO)与w(Al,O,)之和对低碱度渣系发 80 =1 000 ml/min -2。=700ml/min 泡性能影响的研究表明，两者质量分数之和应 40 控制在2.2%~2.6%之间. 12 15 18 W(AlO3)/% 2.4炉渣碱度对发泡性能的影响 图4“(Al2O)对低碱度精炼渣系 发泡性能的影响 当讨论炉渣碱度对发泡性能的影响时，会受到其他组元MgO,Al,O,CaF,的影响，因此， 只有当这3种组元含量接近时，讨论碱度的影响比较有意义.图5描述了当炉渣(MgO)=8% ~11%,wAl,0,)=12%~15%,w(MgO)+w(Al,0,)=20%~25%,w(CaF,)=5%~10%时， 炉渣碱度对K及ε的影响情况.图5()表示了炉渣碱度B对斜率K的影响，从图中可以看出， 当B为1.9时，K达到最大值.同样，图5b)反映出在不同的吹气量条件下，炉渣碱度在1.9时， 相对发泡高度也达到最大值.由此说明，19左右，最有利于炉渣发泡.主要原因可能是在 这样的碱度附近，熔渣中形成了2CaO·SO,而增大了炉渣粘度的缘故).从图中可以看 出，碱度过高或过低对炉渣发泡均不利 0.20 240 (b) (a) 200 0.16 O.=700 ml/min 160 0.12- 120 0.08 a8 80 0.04 40 0L1 1.41.82.22.63.03.43.84.24.6 1.41.82.22.63.03.43.84.24.6 Bw(CaF)/w(SiO:) B(CaOV(SiO) 图5炉渣碱度对炉渣发泡性能的影响 w(CF,)可降低熔渣密度和表面张力，这对炉渣发泡有利，但反过来又显著降低炉渣粘 度，对炉渣发泡不利，因此，w(CF,)对炉渣发泡性能的影响也是较为复杂，要根据实际生产中 所使用的渣系进行综合考虑，但总的来说不超过I00%. 3结论 ()随着吹气量增加，炉渣相对发泡高度相应增加，且两者之间存在着较好的线性关系
V o l . 1 9 N o . 2 牛四 通等 :精炼渣系 的发泡性能 2. 3 w A( . 2 0 3 ) 对炉 渣发 泡性能 的影 响 图 4 描 述 了 在 较 低碱 度 范 围 内 , w( lA 2O 3 ) 对相 对发 泡 高度 的影 响 . 从图 中可 以看 出来 , 当 w (1A 2O 3 )为 巧 % 左 右 时 , 炉 渣 相 对发泡 高度 取 得 最 大值 . 当炉 渣碱 度 较 高 时 , w( lA 2 0 3 )对炉 渣 发泡 性能 的 影 响没有 发 现有 明显 的规律 . w (M g O ) 与 w ( A 1 2 o 3 ) 之 和 对 低 碱 度渣 系 发 泡性能 影 响 的 研 究 表 明 , 两 者 质 量 分 数之 和 应 控 制在 .2 2 % 一 .2 6 % 之 间 . 手 ; 1 9 斗而 / “ : . u 一 一 U : = I U U U m l z im n 一 Q , 二 7 00 m l/ im n nU 0 040 乙U,乙O凸4 勺ù2 `, 岁\句 .2 4 炉 渣碱度 对发 泡性能 的影 响 12 1 5 1 8 呵 1A 2 0 3 ) / % 图4 、 ( A 12 0 3 )对低碱度精炼渣系 发 泡性能的影响 当讨论炉 渣碱 度 对发泡性 能 的影 响时 , 会 受到 其他 组元 M g O , 1A 2 0 3 , C a 乓的影 响 , 因此 , 只有 当这 3 种组元 含量 接 近 时 , 讨论碱度 的影 响 比较 有意 义 . 图 5 描 述 了 当炉渣 呵 M g O) =8 % 一 1 1 % , w (A 1 2 0 3 ) 一 12 % 一 15 % , w ( gM O ) + w ( A 1 2O 3 ) 一 2 0 % 一 2 5 % , 。 , (C a 乓) 一 5 % 一 10 % 时 , 炉 渣碱 度 对 K 及 ￡ 的影 响情 况 . 图 5 a( ) 表示 了 炉渣 碱度 B 对斜 率 K 的影响 , 从图 中可以 看 出 , 当 B 为 1 . 9 时 , K 达到 最大 值 . 同样 , 图 5 ( b) 反 映 出在不 同 的吹气量条 件下 , 炉 渣碱度 在 1 . 9 时 , 相 对 发 泡 高度 也 达 到 最 大值 . 由此 说 明 , 于1 . 9 左 右 , 最 有利 于 炉 渣 发泡 . 主要 原 因 可能 是 在 这样 的 碱 度 附 近 , 熔 渣 中形 成 了 ZC a o · 51 0 2 而 增 大 了炉 渣 粘 度 的 缘 故 3[] · 从 图 中 可 以 看 出 , 碱度 过 高或 过低 对炉 渣 发泡均 不利 . 0 . 2 0 0 . 16 0 . 1 2 丫 0 . 0 8 逛 . 4 1 . 8 2 . 2 2 . 6 3 . 0 3 4 3 . 8 4 . 2 4 . 6 1 4 1 . 8 2 2 2 . 6 3 . 0 3 . 4 3 . 8 4 . 2 4 , 6 =B 。 , (C a 日/ 、 , ( 5 102 ) 于 。 , (C a ( ) )/ 、 , , ( 5 10 : ) 图5 炉渣碱度对炉渣发泡性能的影 响 w (C a乓)可 降低 熔 渣 密 度 和 表 面 张力 , 这 对炉 渣 发 泡 有利 , 但 反过 来又 显 著 降 低炉 渣 粘 度 , 对炉 渣 发泡 不利 , 因此 , w( C a E ) 对炉渣 发 泡性 能 的影 响也 是 较为 复杂 , 要 根据 实 际生产 中 所使用 的渣 系进 行综 合考 虑 , 但总 的来 说不 超过 10 % . 3 结论 (l ) 随着 吹气 量 增加 , 炉渣 相 对发 泡高 度相 应增 加 , 且两 者之 间存 在 着较好 的线 性 关系
·142* 北京科技大学学报 1997年第2期 (2)当炉渣碱度较低时(B<2.5),(MgO)在11%左右对炉渣发泡有利：而当高碱度渣操 作时，r(MgO)则应该低一些. (3)低碱度渣，r(A1,O,)在15%左右较好，相应地，(MgO)+(AL,O,)则宜控制在22% 26%. (4)炉渣碱度对发泡性能的影响比较复杂.当在一定的MgO,Al,O,CF,的范围内 (w(MgO)为8%~I1%,(Al,0,)为12%~15%，r(MgO)+(Al,0,)为20%~25%有 w(CF,)为5%~10%)时，炉渣碱度B在1.9左右，发泡性能最好. 参考文献 1原茂太，生田昌久.铁上钢，1983,699)：115 2袁伟霞，张鉴.化工冶金，1992,13(3)204 3王力军，张鉴.化工冶金，1994,15(4)：355 4牛四通.埋弧渣精炼工艺及物理性质的研究：[博士论文].北京：北京科技大学，1994 Foaminess of Refining Slags System Niu Sitong Cheng Guoguang Zhang Jian Tong Fusheng Metallurgy School.UST Beijing,Beijing 100083.China ABSTRACT The experiments on the foaminess of the CaO-MgO-Al,O,-SiO,-CaF,refin. ing slag system have been carried out.The obtained results are as follows:(1)relative foam- ing height linearly increases with the increasing of the flowrate of blowing gas;(2)the proper content of Mgo is about 11%when slag basicity B<2.5 and it should lower when slag basicity will be higher;(3)the better content of Al,O(MgO)+(Al,O)is 15%and 20%26%respectively at the range of lower basicities;(4)the effect of slag basicity on the foaminess is complex and its optimizing value is 1.9 at the specific contents of MgO,Al,O3 and CaF、. KEY WORDS slag,foaminess,refining,CaO-MgO-Al,O,-SiO-CaF,slags system
· 14 2 · 北 京 科 技 大 学 学 报 1 9 9 7 年 第2期 (2 ) 当炉 渣 碱度 较低 时 (B< 2 . 5) , 叫 M g O ) 在 1 % 左右 对炉 渣 发泡有 利;而 当高 碱度渣 操 作 时 , 呵 M g O ) 则 应 该低 一些 . (3) 低 碱 度 渣 , 呵 1A 2O 3 ) 在 15 % 左 右较 好 , 相 应 地 , 呵 M g O 卜叹 1A 2 q ) 则 宜 控 制在 2 % ~ 2 6 % . (4) 炉 渣 碱 度 对 发 泡 性 能 的 影 响 比较 复 杂 . 当 在 一 定 的 M g O, 1A 2 O 3 , C a E 的 范 围 内 ( w ( M g O ) 为 8 % 一 1 1 % , 。 、 ( A 1 2 0 3 ) 为 12 % 一 15 % , 。 、 ( M g O ) + , 、 , ( A 1 2 O : ) 为 2 0 % 一 2 5 % 私 w( C a E ) 为 5 % 一 10 % ) 时 , 炉渣 碱度 B 在 1 . 9 左右 , 发泡 性能 最好 . 参 考 文 献 l 原 茂太 , 生 田 昌久 . 铁 七钢 , 1 9 5 3 , 6 9 ( 9 ) : 1 1 5 2 袁伟霞 , 张鉴 . 化工 冶金 , 19 9 2 , 1 3 ( 3 ) : 2 0 4 3 王 力军 , 张鉴 . 化工 冶金 , 19 9 4 , 1 5 ( 4 ) : 3 5 5 4 牛 四 通 . 埋弧渣精炼 工 艺及物理性 质的研究:[ 博士 论文] . 北京:北京科技大学 , 1 9 94 F o a m i n e s s o f R e if n i n g S l a g s S y s t e m iN “ iS (t, n g hC e n g M e alt l u gr y G u o g u a n g 及 a n g iJ a n oT l, 9 uF s h e n g S e h o l , U S T B e ij i n g , B e . Ji n g 10 0 0 8 3 , C h , n a A B ST R A C T hT e e x eP ir m e n st o n th e fo a m i n e s s o f th e C a O 一 M g O 一 A I : o : 一 5 10 : 一 C a R er if n · i n g s l a g s y s et m h a v e be e n e a 币e d o u t . hT e o b如 n e d er s u l st a er as fo ll o w s : ( l ) er l a it v e fo am · i n g h e i g h t li n e a r l y i n e er as e s w it h t h e i n e er as i n g o f ht e fl o w ar te o f b l o w i n g g as : ( 2 ) t h e Por pe r e o n t e n t o f M g O 1 5 a ob u t 1 1% w h e n s l a g b as i c i yt B< 2 . 5 a n d i t s h o u l d l o w e r w h e n s l a g b a s i c i yt w ill be h i g h e r ; ( 3 ) th e be et r c o n et n t o f A 1 2 O 3 , ( M g O ) + ( A 1 2 O 3 ) 1 5 15 % a n d 2 0 % 一 2 6 % er s pe e t i v e l y a t t h e ar n g e o f l o w e r b as i e i it e s : (4 ) t h e e fe e t o f s l ag b as i e i yt o n t h e fo a m i n e s s 1 5 e o m P l e x a n d i st o Pit m i z i n g v a l u e 1 5 1 . 9 a t t h e s pe e iif e e o n te n st o f M g O , A 1 2 O 3 a n d C a 界 · K E Y W o R D S s l a g , fo a m i n e s s , er if n i n g , C a O 一 M g O 一 A 1 2 O , 一 5 10 一 C a 巩 s l a g s s y s et m
