第36卷第2期 北京科技大学学报 Vol.36 No.2 2014年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.2014 铝热法冶炼钒铁渣的熔化性能 曹敏2，宋波2区，宋明明2)，刘丰强》，陈炼 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)攀钢集团钒业有限公司，攀枝花6170234)攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室，攀枝花617000 ☒通信作者，Emai:songbo@metall.usth.cdu.cn 摘要采用热力学软件FactSage中的Equilib和Phase Diagram模块分别对Al,O,-CaO-Mg0三元渣系的熔化性能及添加助 熔剂后对渣系熔点的影响进行理论分析，并实验测定渣系的实际熔点.发现渣系熔点随o(A2O3)/o(CO)比的升高先降低 后升高，e(Mg0)为4%~5%时渣系熔点最低.对于e(Al,0,)/e(Mg0)>3的渣系，w(Ca0)<30%时渣系熔点随w(Ca0)增 加而降低.2<w(AL,0,)/o(Ca0)<2.5,w(Mg0)为15%-18%时，钒铁渣中加2.29%A1Cl4.86%Fe203或4.77%Na,0 时均可降低原渣熔化性温度约100℃. 关键词钒铁合金：渣：铝热法：熔点：热力学 分类号TF61 Melting performance of the slag system from Fev alloy production by thermit method CAO Min,SONG Bo,SONG Ming-ming,LIU Feng-giang,CHEN Lian 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)Pangang Group Vanadium Industry Co.Ltd.,Panzhihua 617023,China 4)State Key Laboratory of Vanadium and Titanium Resources Comprehensive Utilization,Pangang Group Research Institute Co.Ltd.,Panzhihua 617000,China Corresponding author,E-mail:songbo@metall.ustb.edu.cn ABSTRACT The melting performance of an Al2O-CaO-MgO ternary slag system and the effect of added fluxes on the melting point of the slag system were theoretically analyzed by using Equilib and Phase Diagram modules in thermodynamic software FactSage.The melting temperature of the slag system from production was measured.It is found that the melting point of the slag system decreases first and then increases with increasing w(Al2O)/w(CaO)ratio,and it reaches the lowest value when (Mgo)is 4%to 5%.At the w (AlO)/w(Mgo)ratio more than 3 and w(Cao)less than 30%,the melting point decreases with increasing w(Ca0).When 2<w (Al2O3)/(Ca)<2.5 and (Mgo)is 15%to 18%,the melting point can decrease about 100C with the addition of 2.29% AlCl,4.86%Fe2O3 or 4.77%NazO in the slag system. KEY WORDS iron vanadium alloys:slags:thermit method:melting point:thermodynamics 电铝热法生产FeV产生的炉渣属Ca0一AL,0,下回，极为恶化生产条件.同时，由于过高的治炼 系m,Ca0和AL,0,两者通常约占渣成分的95% 温度(>1800℃)，导致镁质炉衬受到冲刷侵蚀而 (质量分数)以上，渣中A山203含量非常高，Ca0的 剥落，致使渣中Mg0的质量分数高达20%，进一 质量分数一般不超过20%，导致炉渣熔点居高不 步导致炉渣熔点升高，故此钒铁渣系又可看作 收稿日期：2012-11-28 基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(FRF-SD-12002B,FRF-SD-12010A):国家自然科学基金资助项目(51234001) DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.02.004:http://journals.ustb.edu.cn第 36 卷 第 2 期 2014 年 2 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 36 No． 2 Feb． 2014 铝热法冶炼钒铁渣的熔化性能 曹 敏1，2) ，宋 波1，2) ，宋明明1，2) ，刘丰强3) ，陈 炼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) 攀钢集团钒业有限公司，攀枝花 617023 4) 攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室，攀枝花 617000  通信作者，E-mail: songbo@ metall． ustb． edu． cn 摘 要 采用热力学软件 FactSage 中的 Equilib 和 Phase Diagram 模块分别对Al2O3--CaO--MgO 三元渣系的熔化性能及添加助 熔剂后对渣系熔点的影响进行理论分析，并实验测定渣系的实际熔点． 发现渣系熔点随 w( Al2O3 ) /w( CaO) 比的升高先降低 后升高，w( MgO) 为 4% ～ 5% 时渣系熔点最低． 对于 w( Al2O3 ) /w( MgO) ＞ 3 的渣系，w( CaO) ＜ 30% 时渣系熔点随 w( CaO) 增 加而降低． 2 ＜ w( Al2O3 ) /w( CaO) ＜ 2. 5，w( MgO) 为 15% ～ 18% 时，钒铁渣中加 2. 29% AlCl3、4. 86% Fe2O3 或 4. 77% Na2O 时均可降低原渣熔化性温度约 100 ℃ ． 关键词 钒铁合金; 渣; 铝热法; 熔点; 热力学 分类号 TF 61 Melting performance of the slag system from FeV alloy production by thermit method CAO Min1，2) ，SONG Bo1，2)  ，SONG Ming-ming1，2) ，LIU Feng-qiang3) ，CHEN Lian4) 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) Pangang Group Vanadium Industry Co． Ltd． ，Panzhihua 617023，China 4) State Key Laboratory of Vanadium and Titanium Ｒesources Comprehensive Utilization，Pangang Group Ｒesearch Institute Co． Ltd． ，Panzhihua 617000，China  Corresponding author，E-mail: songbo@ metall． ustb． edu． cn ABSTＲACT The melting performance of an Al2O3-CaO-MgO ternary slag system and the effect of added fluxes on the melting point of the slag system were theoretically analyzed by using Equilib and Phase Diagram modules in thermodynamic software FactSage． The melting temperature of the slag system from production was measured． It is found that the melting point of the slag system decreases first and then increases with increasing w( Al2O3 ) /w( CaO) ratio，and it reaches the lowest value when w( MgO) is 4% to 5% ． At the w ( Al2O3 ) /w( MgO) ratio more than 3 and w( CaO) less than 30% ，the melting point decreases with increasing w( CaO) ． When 2 ＜ w ( Al2O3 ) /w( CaO) ＜ 2. 5 and w( MgO) is 15% to 18% ，the melting point can decrease about 100 ℃ with the addition of 2. 29% AlCl3，4. 86% Fe2O3 or 4. 77% Na2O in the slag system． KEY WOＲDS iron vanadium alloys; slags; thermit method; melting point; thermodynamics 收稿日期: 2012--11--28 基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( FＲF--SD--12--002B，FＲF--SD--12--010A) ; 国家自然科学基金资助项目( 51234001) DOI: 10． 13374 /j． issn1001--053x． 2014． 02． 004; http: / /journals． ustb． edu． cn 电铝热法生产 FeV 产生的炉渣属 CaO--Al2O3 系［1］，CaO 和 Al2O3 两者通常约占渣成分的 95% ( 质量分数) 以上，渣中 Al2O3 含量非常高，CaO 的 质量分数一般不超过 20% ，导致炉渣熔点居高不 下［2］，极为恶化生产条件． 同时，由于过高的冶炼 温度( ＞ 1800 ℃ ) ，导致镁质炉衬受到冲刷侵蚀而 剥落，致使渣中 MgO 的质量分数高达 20% ，进一 步导致炉渣熔点升高［3--4］，故此钒铁渣系又可看作