工程科学学报，第37卷，第4期：436-440,2015年4月 Chinese Journal of Engineering,Vol.37,No.4:436-440,April 2015 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2015.04.006:http://journals.ustb.edu.cn 电铝热法冶炼钒铁渣熔化性能 宋明明2，宋波12)区，曹敏》，辛文彬2)，孙桂林2》，毛璟红) 1)北京科技大学钢铁治金新技术国家重点实验室，北京1000832)北京科技大学治金与生态工程学院，北京100083 3)攀枝花钢铁研究院，成都6100004)北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:songho(@metall..ustb.cdu.cn 摘要利用FactSage热力学软件Phase Diagram和Equilib模块分别计算了Ca0含量对CaO-Al,03一22%Mg0-l%SiO2一2%Fe0 系液相线的影响以及Ca0、调渣剂CaF2和B,0,单独或复合添加对A山203-Mg0-25%Ca0-1%Si022%Fe0系1700℃液相量 的影响.通过差热分析测定了现场实验炉渣的熔化开始温度和结束温度，验证了理论计算变化规律.结果发现：电铝热法生 产FeV的炉渣中Ca0质量分数应该控制在25%左右，此时熔化性能较好：调渣剂CaF,的调渣效果好于B,O,且Al,0,/Mg0 质量比较高时二者不能复合使用：考虑到工业应用效果和环境保护，CF2添加量应控制在2%-5%. 关键词铁合金：电铝热法：熔化：热力学计算：优化控制 分类号TF61 Melting property of a slag for FeV alloy production by the electrical thermite method SONG Ming-ming2),SONG Bo,CAO Min,XIN Wen-bin2),SUN Gui-lin',MAO Jing-hong 1)State Key Laboratory of Advanced Metallurgy,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 3)Panzhihua Iron and Steel Research Institute,Chengdu 610000,China 4)School of Materials Science and Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:songbo@metall.ustb.edu.cn ABSTRACT The effect of CaO content on the liquidus of a CaO-Al,O-22%Mgo-1%SiO,-2%FeO system and the influence of CaF,and B,O,contents on the liquid content of the slag at 1700 C were calculated using Phase Diagram and Equilib module in ther- modynamic software FactSage.The starting and ending melting temperatures of the slag obtained from production were measured by dif- ferential thermal analysis.When the Cao content in the slag is controlled at 25%approximately for FeV alloy production by the elec- trical thermite method,the melting property of the slag is good.The effect of CaF2 on the melting point depression of the slag is better than that of B,O.Meanwhile,these two fluxes are not suitable to be used together when the mass ratio of Al,O,/Mgo is high in the slag.Considering industrial application and environmental protection,the best addition of CaF,in the slag is 2%to 5%. KEY WORDS ferroalloys:electrical thermite method;melting:thermodynamic calculations:optimal control 电铝热法生产FeV的炉渣属于AL,O,CaO-Mg0合金治炼及某些炼钢精炼过程中P-0.目前国内外对 系m,炉渣中L,0,、Ca0和Mg0三者的质量分数在此类SiO2含量极低且L,O,含量极高渣系熔化性能的 90%以上，其中Mg0质量分数在22%左右，AL,0,质量研究很有限5-刀.合理将此渣系的熔化温度控制在 分数大于45%，此外还含有质量分数约1%的Si02、 1700℃以下，对于FeV生产工艺优化和节能降耗具有 2%的Fe0,和2%的V0,·这个渣系被广泛的应用在铁 很现实的意义s-回.本文利用理论计算探讨了渣中组 收稿日期：2013-11-22 基金项目：国家自然科学基金资金资助项目(51234001)工程科学学报，第 37 卷，第 4 期: 436--440，2015 年 4 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 37，No． 4: 436--440，April 2015 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2015． 04． 006; http: / /journals． ustb． edu． cn 电铝热法冶炼钒铁渣熔化性能 宋明明1，2) ，宋 波1，2) ，曹 敏3) ，辛文彬1，2) ，孙桂林1，2) ，毛璟红4) 1) 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京 100083 2) 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083 3) 攀枝花钢铁研究院，成都 610000 4) 北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083  通信作者，E-mail: songbo@ metall． ustb． edu． cn 摘 要 利用 FactSage 热力学软件 Phase Diagram 和 Equilib 模块分别计算了 CaO 含量对 CaO--Al2O3 --22% MgO--1% SiO2 --2% FeO 系液相线的影响以及 CaO、调渣剂 CaF2 和 B2O3 单独或复合添加对 Al2O3 --MgO--25% CaO--1% SiO2 --2% FeO 系 1700 ℃液相量 的影响． 通过差热分析测定了现场实验炉渣的熔化开始温度和结束温度，验证了理论计算变化规律． 结果发现: 电铝热法生 产 FeV 的炉渣中 CaO 质量分数应该控制在 25% 左右，此时熔化性能较好; 调渣剂 CaF2 的调渣效果好于 B2O3，且 Al2O3 /MgO 质量比较高时二者不能复合使用; 考虑到工业应用效果和环境保护，CaF2 添加量应控制在 2% ～ 5% ． 关键词 铁合金; 电铝热法; 熔化; 热力学计算; 优化控制 分类号 TF61 Melting property of a slag for FeV alloy production by the electrical thermite method SONG Ming-ming1，2) ，SONG Bo1，2)  ，CAO Min3) ，XIN Wen-bin1，2) ，SUN Gui-lin1，2) ，MAO Jing-hong4) 1) State Key Laboratory of Advanced Metallurgy，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) School of Metallurgical and Ecological Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 3) Panzhihua Iron and Steel Ｒesearch Institute，Chengdu 610000，China 4) School of Materials Science and Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: songbo@ metall． ustb． edu． cn ABSTＲACT The effect of CaO content on the liquidus of a CaO--Al2O3 --22% MgO--1% SiO2 --2% FeO system and the influence of CaF2 and B2O3 contents on the liquid content of the slag at 1700 ℃ were calculated using Phase Diagram and Equilib module in ther￾modynamic software FactSage． The starting and ending melting temperatures of the slag obtained from production were measured by dif￾ferential thermal analysis． When the CaO content in the slag is controlled at 25% approximately for FeV alloy production by the elec￾trical thermite method，the melting property of the slag is good． The effect of CaF2 on the melting point depression of the slag is better than that of B2O3 ． Meanwhile，these two fluxes are not suitable to be used together when the mass ratio of Al2O3 /MgO is high in the slag． Considering industrial application and environmental protection，the best addition of CaF2 in the slag is 2% to 5% ． KEY WOＲDS ferroalloys; electrical thermite method; melting; thermodynamic calculations; optimal control 收稿日期: 2013--11--22 基金项目: 国家自然科学基金资金资助项目( 51234001) 电铝热法生产 FeV 的炉渣属于 Al2O3 --CaO--MgO 系［1］，炉渣中 Al2O3、CaO 和 MgO 三者的质量分数在 90% 以上，其中 MgO 质量分数在22% 左右，Al2O3 质量 分数大于 45% ，此外还含有质量分数约 1% 的 SiO2、 2% 的 FeOx和 2% 的 VOx ． 这个渣系被广泛的应用在铁 合金冶炼及某些炼钢精炼过程中［2 － 4］． 目前国内外对 此类 SiO2 含量极低且 Al2O3 含量极高渣系熔化性能的 研究很有限［5 － 7］． 合理将此渣系的熔化温度控制在 1700 ℃以下，对于 FeV 生产工艺优化和节能降耗具有 很现实的意义［8 － 10］． 本文利用理论计算探讨了渣中组