·664· 工程科学学报，第38卷，第5期 Mg0和TO2·通过上述分析可以看出钙铝黄长石 根据表2中已知水淬渣主要矿物的含量，将主要 和玻璃质的主要成分都是Ca0、Al,0,和Si02,但是 矿物含量的平均值列于表4.结合扫描电镜和能谱分 钙铝黄长石中A山0，明显高于玻璃质中的Al20, 析确定水淬渣中玻璃质、钙钛矿、镁硅钙石和钙铝黄长 含量，是玻璃质的2.30倍，而Ca0和Si02的含量 石的化学成分，计算得出水淬渣主要矿物中T0,的含 较低 量和分布率，并将计算结果列于表4. 表4水淬渣中主要矿物的化学成分及T0,的分布率 Table 4 Chemical composition of main minerals and distribution ratio of Ti in the watercooled slag 化学成分（质量分数）/% 矿物体积 T02质量 T02分布 矿物名称 Ca0 SiO2 Mgo Al203 T02 分数1% 分数/% 率/% 玻璃质 35.58 34.24 10.49 14.48 5.21 47.5 2.47 34.0 钙钛矿 43.32 2.12 1.53 3.93 49.10 6.5 3.19 43.85 镁硅钙石 49.40 33.37 15.35 1.88 10.0 0.19 2.58 钙铝黄长石 29.85 31.35 9.35 24.17 5.18 27.5 1.42 19.57 总和 7.28 100.00 由表4可知，水淬渣中T0,分布率由高到低依次 Ca0、Si0,、Al,0,和Mg0,微量的TiO2·通过上述分析 为钙钛矿、玻璃质、钙铝黄长石和镁硅钙石，其分布率 可以看出钙铝黄长石和玻璃质的主要成分均为CaO、 分别为43.85%、34.0%、19.57%和2.58%.研究表 Al,0,和Si02,但是钙铝黄长石中AL,03明显高于玻璃 明，水淬渣中T02主要分布在钙钛矿、玻璃质和钙铝 质中Al,0,含量，约是玻璃质的1.90倍，并且钙铝黄长 黄长石中，三种矿物中T0,分布率比例高达97.42%， 石中Ca0和Si0,的含量都低于玻璃质中含量.此外， 根据T0,分布率计算得出水淬渣中T0,总质量分数 钙铝黄长石与玻璃质中Ca0、AL,0,和Si0,质量分数的 为7.28%.表1中给出化学分析炉渣中T0,的质量分 变化趋势在两种炉渣中较为相似. 数为7.51%.对比T0,化学分析检测值和分布率计算 根据表2已知空冷渣中主要矿物的含量，将主要 总和值，两者相差仅为0.23%，两组数据较为接近，表 矿物含量平均值列于表6.结合扫描电镜和能谱微区 明矿物含量和T0,分布率的分析方法较为合理和 分析确定空冷渣中的玻璃质、钙钛矿、镁硅钙石、钙铝 正确. 黄长石和金属铁的化学成分，计算得出空冷渣主要矿 2.5空冷渣中钛元素分布规律 物中T02的含量和分布率，并将计算结果列于表6. 对空冷渣中主要矿物进行微区分析，将主要矿物 由表6知，空冷渣中T0,的分布率由高到低依次 玻璃质、钙钛矿、镁硅钙石、钙铝黄长石和金属铁的微 为钙钛矿、钙铝黄长石、玻璃质、镁硅钙石和金属铁，其 观形态照片、能谱图和微区分析矿物组成列于表5. 分布率分别为52.26%、35.82%、7.57%、4.00%和 根据表5中能谱及元素含量，计算得出空冷渣中 0.35%.研究表明空冷渣中T0,主要分布在钙钛矿和 玻璃质、钙钛矿、镁硅钙石、钙铝黄长石和金属铁中 钙铝黄长石中，两种矿物中T02分布率比例高达 Ca0、SiO2、A20,、Mg0、Ti02、Fe等主要氧化物的质量 88.08%,根据T02分布率计算得出空冷渣中Ti02总质 分数，并将计算结果列入表6.空冷渣中玻璃质的主要 量分数为7.68%.表1给出化学分析炉渣中T02的质 成分为Ca0和Si0,,其质量分数高达40.03%和 量分数为7.51%.对比T0,化学分析检测值和分布率 37.09%,l03的质量分数为12.87%，少量的Mg0和 计算总和值，两者相差仅为0.17%，两组数据较为接 TiO2:钙钛矿的主要成分是Ca0、Ti0,和SiO,,其质量 近，再次表明矿物含量和T0,分布率的分析方法较为 分数分别为36.19%、32.10%和14.42%，并含有微量 合理和正确. 的Mg0和Al,0,:镁硅钙石的主要成分为Ca0、SiO2和 2.6两种冷却方式对钙钛矿差异性和T0,分布的 Mg0,其质量分数分别为44.87%、38.32%和12.05%， 影响 并含有少量的TO2和A山203：钙铝黄长石的主要成分 通过表3和表5中能谱图和微区成分分析可以发 为Ca0、AL203和Si02,其质量分数分别为28.31%、 现，两种炉渣中镁硅钙石和钙钛矿的组元差别较大. 24.35%和34.52%，三种组元质量分数都在20%以 空冷渣中镁硅钙石的主要组元为CaO、Mg0和SiO,,并 上，并含有少量的MgO和TiO,;金属铁的主要成分是 且含有少量的AL,0,但在水淬渣中镁硅钙石没有发 Fe元素，其质量分数高达68.18%，并含有少量的 现AL,0,;水淬渣中钙钛矿的组成较为简单，钙钛矿主工程科学学报，第 38 卷，第 5 期 MgO 和 TiO2 ． 通过上述分析可以看出钙铝黄长石 和玻璃质的主要成分 都 是 CaO、Al2 O3 和 SiO2，但 是 钙铝黄 长 石 中 Al2 O3 明 显 高 于 玻 璃 质 中 的 Al2 O3 含量，是玻 璃 质 的 2. 30 倍，而 CaO 和 SiO2 的 含 量 较低． 根据表 2 中已知水淬渣主要矿物的含量，将主要 矿物含量的平均值列于表 4． 结合扫描电镜和能谱分 析确定水淬渣中玻璃质、钙钛矿、镁硅钙石和钙铝黄长 石的化学成分，计算得出水淬渣主要矿物中 TiO2的含 量和分布率，并将计算结果列于表 4． 表 4 水淬渣中主要矿物的化学成分及 TiO2的分布率 Table 4 Chemical composition of main minerals and distribution ratio of TiO2 in the water-cooled slag 矿物名称 化学成分( 质量分数) /% CaO SiO2 MgO Al2O3 TiO2 矿物体积 分数/% TiO2质量 分数/% TiO2分布 率/% 玻璃质 35. 58 34. 24 10. 49 14. 48 5. 21 47. 5 2. 47 34. 0 钙钛矿 43. 32 2. 12 1. 53 3. 93 49. 10 6. 5 3. 19 43. 85 镁硅钙石 49. 40 33. 37 15. 35 — 1. 88 10. 0 0. 19 2. 58 钙铝黄长石 29. 85 31. 35 9. 35 24. 17 5. 18 27. 5 1. 42 19. 57 总和 7. 28 100. 00 由表 4 可知，水淬渣中 TiO2分布率由高到低依次 为钙钛矿、玻璃质、钙铝黄长石和镁硅钙石，其分布率 分别为 43. 85% 、34. 0% 、19. 57% 和 2. 58% ． 研 究 表 明，水淬渣中 TiO2 主要分布在钙钛矿、玻璃质和钙铝 黄长石中，三种矿物中 TiO2分布率比例高达 97. 42% ， 根据 TiO2分布率计算得出水淬渣中 TiO2 总质量分数 为 7. 28% ． 表 1 中给出化学分析炉渣中 TiO2的质量分 数为 7. 51% ． 对比 TiO2化学分析检测值和分布率计算 总和值，两者相差仅为 0. 23% ，两组数据较为接近，表 明矿物 含 量 和 TiO2 分布率的分析方法较为合理和 正确． 2. 5 空冷渣中钛元素分布规律 对空冷渣中主要矿物进行微区分析，将主要矿物 玻璃质、钙钛矿、镁硅钙石、钙铝黄长石和金属铁的微 观形态照片、能谱图和微区分析矿物组成列于表 5． 根据表 5 中能谱及元素含量，计算得出空冷渣中 玻璃质、钙钛矿、镁硅钙石、钙铝黄长石和金属铁中 CaO、SiO2、Al2 O3、MgO、TiO2、Fe 等主要氧化物的质量 分数，并将计算结果列入表 6． 空冷渣中玻璃质的主要 成分 为 CaO 和 SiO2，其 质 量 分 数 高 达 40. 03% 和 37. 09% ，Al2O3的质量分数为 12. 87% ，少量的 MgO 和 TiO2 ; 钙钛矿的主要成分是 CaO、TiO2 和 SiO2，其质量 分数分别为 36. 19% 、32. 10% 和 14. 42% ，并含有微量 的 MgO 和 Al2O3 ; 镁硅钙石的主要成分为 CaO、SiO2和 MgO，其质量分数分别为44. 87% 、38. 32% 和12. 05% ， 并含有少量的 TiO2 和 Al2 O3 ; 钙铝黄长石的主要成分 为 CaO、Al2 O3 和 SiO2，其 质 量 分 数 分 别 为 28. 31% 、 24. 35% 和 34. 52% ，三 种 组 元 质 量 分 数 都 在 20% 以 上，并含有少量的 MgO 和 TiO2 ; 金属铁的主要成分是 Fe 元 素，其 质 量 分 数 高 达 68. 18% ，并 含 有 少 量 的 CaO、SiO2、Al2O3和 MgO，微量的 TiO2 ． 通过上述分析 可以看出钙铝黄长石和玻璃质的主要成分均为 CaO、 Al2O3和 SiO2，但是钙铝黄长石中 Al2O3明显高于玻璃 质中 Al2O3含量，约是玻璃质的 1. 90 倍，并且钙铝黄长 石中 CaO 和 SiO2的含量都低于玻璃质中含量． 此外， 钙铝黄长石与玻璃质中 CaO、Al2O3和 SiO2质量分数的 变化趋势在两种炉渣中较为相似． 根据表 2 已知空冷渣中主要矿物的含量，将主要 矿物含量平均值列于表 6． 结合扫描电镜和能谱微区 分析确定空冷渣中的玻璃质、钙钛矿、镁硅钙石、钙铝 黄长石和金属铁的化学成分，计算得出空冷渣主要矿 物中 TiO2的含量和分布率，并将计算结果列于表 6． 由表 6 知，空冷渣中 TiO2的分布率由高到低依次 为钙钛矿、钙铝黄长石、玻璃质、镁硅钙石和金属铁，其 分布 率 分 别 为 52. 26% 、35. 82% 、7. 57% 、4. 00% 和 0. 35% ． 研究表明空冷渣中 TiO2主要分布在钙钛矿和 钙铝黄 长 石 中，两 种 矿 物 中 TiO2 分 布 率 比 例 高 达 88. 08% ，根据 TiO2分布率计算得出空冷渣中 TiO2总质 量分数为 7. 68% ． 表 1 给出化学分析炉渣中 TiO2的质 量分数为 7. 51% ． 对比 TiO2化学分析检测值和分布率 计算总和值，两者相差仅为 0. 17% ，两组数据较为接 近，再次表明矿物含量和 TiO2分布率的分析方法较为 合理和正确． 2. 6 两种冷却方式对钙钛矿差异性和 TiO2 分布的 影响 通过表 3 和表 5 中能谱图和微区成分分析可以发 现，两种炉渣中镁硅钙石和钙钛矿的组元差别较大． 空冷渣中镁硅钙石的主要组元为 CaO、MgO 和 SiO2，并 且含有少量的 Al2 O3，但在水淬渣中镁硅钙石没有发 现 Al2O3 ; 水淬渣中钙钛矿的组成较为简单，钙钛矿主 ·664·