。1426 北京科技大学学报 第32卷 --R-05 2070℃)过渡，造成渣系熔点升高.因此.A!Q质 2200 -0-R=l 量分数为5%时，COTQ结合相对渣系熔点的影 -4-R=1.5 2000 -4-R=2 响并不明显.随着Ayg含量的增加，3COAO --R=3 -0-R=4 (熔点1535℃)、COA!Q(熔点1600℃)、CO 180 --R=5 AQ2S0(熔点1550℃)、2C0A0·S0(熔 1600 点1500℃)等低熔点相成为主要物相，渣系熔点下 降，这时CO与T形成的高熔点相对渣系熔点的 1400 影响就明显地表现出来.因此，A!Q质量分数为 1200 25%~35%时，渣中含有1%~5%的T口渣系熔 10 152025 30 35 A,0绿 点急剧上升，T)可显著提高高AQ含量熔渣的 图5不同A)O,含量对熔点的影响(TD,的质量分数为0时) 熔点. Fg 5 Infuence ofAO content on the meltirg point(he mass 在实际生产中，普通高碱度精炼渣中A!Q质 fmction ofTO,is0) 量分数一般为25%~35%，这样的渣一般具有较低 的熔点和较好的流动性.但是，含钛钢渣中含有的 C)一T)结合相为钙钛矿COT)(熔点 T如超过的一定范围则会显著提高这类渣的熔 1915℃)或钛酸钙3Ca02T0(熔点1740℃).当 点，因此应关注含钛钢渣中TO的含量范围 A!Q,质量分数为5%时，C0)-S0结合物为主要 2.3实验验证 物相，随着碱度m Ca /m(S0)增大，C)-S0 针对T对钢渣熔点的影响规律进行熔点测 结合相由低熔点的C0S0(熔点1540℃)向高熔 定，实验结果见表2选取半球温度绘制T口含量 点的2C0S0(熔点2130℃)、3C0S0(熔点 与熔点的关系图，如图6所示 表2熔点实验结果 Table 2 Experm eal resuilts ofme lting point ℃ A组(R=1wA0)=15%) 塑(R=2YA03)=35%) 试样编号 -1 8-2 83 84 -5 -6 b-1 -2 b-3 b-4 b-5 b-6 半球温度 1347 13181303 1295 1284 1260 1418 1427 14311435 流动温度 1359 1342 1331 1324 1289 1272 1430 1460 注：“一”表示超出测温范围.熔点仪不能测定 1440 质量分数为1%时流动温度增加30℃，TQ的质量 1420 分数大于2%时流动温度已超出熔点仪测温范围， 400 13 说明TQ对1.5A!Q质量分数为35%的炉渣 一■一A组 1360- 一a-B组 液相线温度的影响趋势与理论分析相符. 1340 另外，通过比较发现，炉渣熔点的实验测定值和 1320 理论计算值之间存在较大差异，这主要是因为 1300 FacS理论计算的温度为渣系的液相线温度，即全 1280 1260 熔(100%熔化)温度：而实际实验过程中，通常经验 0 3 性地以半球法测定的半球温度作为熔渣熔化性温度 Ti0,)/% 的表征.因此，理论计算的液相线温度要高于实测 图6TD,含量对熔点的影响规律 的半球温度 Fg 6 Influence ofTD content on the me lting point 3结论 由图6可以得出：当R=1、A9=15%时， T门含量增加会降低钢渣熔点：当R=2A!O= (1)对于R1.5的渣系，当TQ质量分数低 35%时，T门会升高钢渣熔点，符合理论分析规律. 于13%时，相图1500℃时液相区变化较小，T0对 虽然TQ升高半球温度的趋势并不明显，但是通过 熔点影响较小；当T口质量分数大于13%时，相图 比较表2中B组试样的流动温度可以看出，TQ的 1500Q时液相区急剧减小，T口提高熔点.对于北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 图 5 不同 Al2O3含量对熔点的影响 ( TiO2的质量分数为 0时 ) Fig.5 InfluenceofAl2 O3 contentonthemeltingpoint( themass fractionofTiO2 is0 ) CaO-TiO2结合相为钙钛矿 CaO·TiO2 (熔点 1 915℃)或钛酸钙 3CaO· 2TiO2 (熔点 1 740 ℃) .当 Al2O3质量分数为 5%时, CaO-SiO2结合物为主要 物相, 随着碱度 m( CaO) /m( SiO2 )增大, CaO-SiO2 结合相由低熔点的 CaO·SiO2 (熔点 1 540 ℃)向高熔 点的 2CaO·SiO2 (熔点 2 130 ℃) 、3CaO·SiO2 (熔点 2 070 ℃)过渡, 造成渣系熔点升高.因此, Al2 O3质 量分数为 5%时, CaO-TiO2结合相对渣系熔点的影 响并不明显 .随着 Al2 O3含量的增加, 3CaO·Al2 O3 (熔点 1535 ℃) 、CaO·Al2 O3 (熔点 1 600 ℃) 、CaO· Al2 O3·2SiO2 (熔点 1 550 ℃) 、2CaO·Al2 O3·SiO2 (熔 点 1 500 ℃)等低熔点相成为主要物相, 渣系熔点下 降, 这时 CaO与 TiO2形成的高熔点相对渣系熔点的 影响就明显地表现出来.因此, Al2 O3质量分数为 25% ～ 35%时, 渣中含有 1% ～ 5%的 TiO2, 渣系熔 点急剧上升, TiO2可显著提高高 Al2 O3含量熔渣的 熔点 . 在实际生产中, 普通高碱度精炼渣中 Al2 O3质 量分数一般为 25% ～ 35%, 这样的渣一般具有较低 的熔点和较好的流动性 .但是, 含钛钢渣中含有的 TiO2如超过的一定范围则会显著提高这类渣的熔 点, 因此应关注含钛钢渣中 TiO2的含量范围 . 2.3 实验验证 针对 TiO2对钢渣熔点的影响规律进行熔点测 定, 实验结果见表 2.选取半球温度绘制 TiO2含量 与熔点的关系图, 如图 6所示 . 表 2 熔点实验结果 Table2 Experimentalresultsofmeltingpoint ℃ 试样编号 A组 ( R=1, w(Al2O3 ) =15%) B组 ( R=2, w( Al2O3 ) =35%) a-1 a-2 a-3 a-4 a-5 a-6 b-1 b-2 b-3 b-4 b-5 b-6 半球温度 1 347 1 318 1 303 1 295 1 284 1 260 1 418 1 427 1 431 1 435 — — 流动温度 1 359 1 342 1 331 1 324 1 289 1 272 1 430 1 460 — — — — 注:“ — ”表示超出测温范围, 熔点仪不能测定. 图 6 TiO2含量对熔点的影响规律 Fig.6 InfluenceofTiO2 contentonthemeltingpoint 由图 6 可以得出:当 R=1、 Al2 O3 =15%时, TiO2含量增加会降低钢渣熔点;当 R=2、Al2 O3 = 35%时, TiO2会升高钢渣熔点, 符合理论分析规律 . 虽然 TiO2升高半球温度的趋势并不明显, 但是通过 比较表 2中 B组试样的流动温度可以看出, TiO2的 质量分数为 1%时流动温度增加 30 ℃, TiO2的质量 分数大于 2%时流动温度已超出熔点仪测温范围, 说明 TiO2对 R>1.5、Al2 O3质量分数为 35%的炉渣 液相线温度的影响趋势与理论分析相符 . 另外, 通过比较发现, 炉渣熔点的实验测定值和 理论计算值之间存在较大差异, 这主要是因为 FactSage理论计算的温度为渣系的液相线温度, 即全 熔 ( 100%熔化 )温度;而实际实验过程中, 通常经验 性地以半球法测定的半球温度作为熔渣熔化性温度 的表征.因此, 理论计算的液相线温度要高于实测 的半球温度. 3 结论 ( 1) 对于 R<1.5的渣系, 当 TiO2质量分数低 于 13%时, 相图 1 500 ℃时液相区变化较小, TiO2对 熔点影响较小;当 TiO2质量分数大于 13%时, 相图 1 500 ℃时液相区急剧减小, TiO2提高熔点.对于 · 1426·