宋明明等：电铝热法治炼钒铁渣熔化性能 ·439 调渣实验.调渣实验分为两组：第一组验证石灰含量 少40℃.即单独添加CaF,的熔化结束温度最低，单独 对渣态的影响，在正常FeV生产配料及控制下，单独 添加B,O,的次之，复合添加的最高.这与理论计算的 只调节石灰用量，石灰配加量分别为300、800和1200 调渣剂对熔化性能的影响变化趋势结果也是一致的. kg·炉各生产一炉，三炉渣的成分对应表1中1、2和 CaF2和脱水硼砂单独或复合添加时均能明显降低初 3.第二组验证调渣剂对渣态的影响，也是正常FeV 熔温度，但是差别不大 生产配料及控制条件下，石灰配加量为800kg·炉 需要指出，钒铁治炼温度高，上述添加剂有一定的 时，分别添加萤石200kg·炉1（渣量的5%）、脱水硼砂 挥发性.从现场实验化学成分测定的结果上看，向炉 200kg·炉和萤石100kg·炉+脱水硼砂100kg· 内加入渣量5%的萤石和脱水硼砂，萤石的收得率要 炉各生产一炉，三炉渣的成分见表1中45*和6. 高一些，脱水硼砂的收得率要低很多.环境要求较高 的情况下建议使用量不要超过渣量的5% 表1各实验炉次炉渣的成分（质量分数） Table 1 Composition of the tested slag 3结论 编号A山，0，Ca0Mg0Fe0Si02V203CaF2B,03 (I)电铝热法生产FeV的炉渣中Ca0质量分数应 1#64.7210.1122.370.270.502.02- 该控制在25%左右，熔化性能最好. 251.5520.7524.380.720.172.43- (2)在AL,0,/Mg0质量比A/M≥2.5，Ca0质量分 351.4124.0621.600.510.402.01 数为25%时，CaF2的调渣效果好于B,03,二者不能复 453.2425.3814.202.150.272.272.490.00 合使用. 5#53.4421.709.751.060.6611.600.001.80 (3)考虑到工业应用和环境保护，选用CF2调 6#58.4422.7112.290.810.513.081.420.74 渣，控制其添加量为渣量的2%~5%为宜. 采用NETZSCH Thermal Analyzer STA449F3对每 参考文献 炉渣样进行差热分析，实验样品用量约为20mg,所用 [Wang Y G,Yang F,Zhang J H.Study of slag property from ferro 坩埚为金属钨坩埚，实验气氛为高纯氩气（纯度≥ vanadium.Iron Steel Vanadium Titanium,2002,23(1):21 99.999%,流量30mL·min),升温速率为10K· (王永刚，杨烽，张建辉.高钒铁治炼的渣态研究.钢铁钒钛， mim,温度范围为30~1950℃.测定了现场渣（未调 2002,23(1):21) 渣)1样、调石灰渣(2*和3样)及添加不同调渣剂(4、 Liu C J.Zhu YX,Jiang MF,et al.Temperatures of melting,so- lidification and crystallization of mold powder.Steelmaking, 5和6样)后炉渣的熔化开始温度和熔化结束温度 2001,17(1):43 表2中所列为各炉试样高温差热分析测试的熔化 (刘承军，王云盛，姜茂发，等.连铸保护渣的熔化温度、凝固 开始与结束温度.第一组1、2和3从高温差热分析 温度和结晶温度研究.炼钢，2001,17(1)：43) 结束温度上可以明显的看出，随着CaO含量的增加， B] Wang H M,Ni D S,Zhao H,et al.Effect of fluxing agent B2O 熔化结束温度先降低后略微增加，在Ca0质量分数达 on melting temperature of Ca0-based refining slag.Spec Steel, 2009,30(6):1 到21%时达到最小值，这与Ca0对Ca0-Al,0,-22% (王宏明，倪冬生，赵湖，等.B203作助熔剂对CO基精炼 Mg0-1%SiO2-2%Fe0系液相线温度的影响计算结果 渣系熔化温度的影响.特殊钢，2009,30(6)：1) 相一致.第二组石灰添加量为800kg·炉的4、5和 4] Wen YC.Zhou JZ,Yang S B,et al.Study on melting property 6中高温差热测试的熔化结束温度变化规律，4和5 of converter slag with Vanadium and Titanium oxides.Iron Steel 相对于1原eV治炼炉渣分别降低了至少108℃和 Vanadium Titanium,2001,22(3):32 (文永才，周家琮，杨素波，等.钒钛转炉钢渣熔化特性的研 74℃.同样两调渣剂混合添加时熔化结束温度降低至 究.钢铁钒钛，2001,22(3)：32) 表2各实验炉次炉渣的熔点 5] German Association of Iron and Steel Engineers.Slag Atlas.Bei- Table 2 Melting point of each slag jing:Metallurgical Industry Press,1989:26 熔化开始温度/℃ (德国钢铁工程师协会.渣图集.北京：治金工业出版社， 编号 熔化结束温度/℃ 1989:26) 1# 1857 >1900 6] Xu J F,Chai N,Zhang J Y,et al.Experimental study on melting 2 1636 1827 properties for Cao-Al2O;-Mgo slag system with low-melting- 3# 1622 1866 point zone /Proceedings of China Iron Steel Annual Meeting. 4 1565 1792 Beijing.2009 5 1536 1826 (许继芳，柴娜，张捷宇，等.Ca0-Al203一MgO渣系低熔点 区熔化性能的实验研究/第七届中国钢铁年会论文集.北 6* 1554 1860 京，2009)宋明明等: 电铝热法冶炼钒铁渣熔化性能 调渣实验． 调渣实验分为两组: 第一组验证石灰含量 对渣态的影响，在正常 FeV 生产配料及控制下，单独 只调节石灰用量，石灰配加量分别为 300、800 和 1200 kg·炉--1 各生产一炉，三炉渣的成分对应表 1 中 1# 、2# 和 3# ． 第二组验证调渣剂对渣态的影响，也是正常 FeV 生产配料及控制条件下，石灰配加量为 800 kg·炉 － 1 时，分别添加萤石 200 kg·炉 － 1 ( 渣量的 5% ) 、脱水硼砂 200 kg·炉 － 1 和萤石 100 kg·炉 － 1 + 脱水硼砂 100 kg· 炉 － 1各生产一炉，三炉渣的成分见表 1 中 4# 、5# 和 6# ． 表 1 各实验炉次炉渣的成分( 质量分数) Table 1 Composition of the tested slag % 编号 Al2O3 CaO MgO FeO SiO2 V2O5 CaF2 B2O3 1# 64. 72 10. 11 22. 37 0. 27 0. 50 2. 02 — — 2# 51. 55 20. 75 24. 38 0. 72 0. 17 2. 43 — — 3# 51. 41 24. 06 21. 60 0. 51 0. 40 2. 01 — — 4# 53. 24 25. 38 14. 20 2. 15 0. 27 2. 27 2. 49 0. 00 5# 53. 44 21. 70 9. 75 1. 06 0. 66 11. 60 0. 00 1. 80 6# 58. 44 22. 71 12. 29 0. 81 0. 51 3. 08 1. 42 0. 74 采用 NETZSCH Thermal Analyzer STA 449F3 对每 炉渣样进行差热分析，实验样品用量约为 20 mg，所用 坩埚为金 属 钨 坩 埚，实 验 气 氛 为 高 纯 氩 气( 纯 度≥ 99. 999% ，流 量 30 mL·min － 1 ) ，升 温 速 率 为 10 K· min － 1，温度范围为 30 ～ 1950 ℃ ． 测定了现场渣( 未调 渣) 1# 样、调石灰渣( 2# 和3# 样) 及添加不同调渣剂( 4# 、 5# 和 6# 样) 后炉渣的熔化开始温度和熔化结束温度． 表 2 中所列为各炉试样高温差热分析测试的熔化 开始与结束温度． 第一组 1# 、2# 和 3# 从高温差热分析 结束温度上可以明显的看出，随着 CaO 含量的增加， 熔化结束温度先降低后略微增加，在 CaO 质量分数达 到 21% 时达到最小值，这与 CaO 对 CaO--Al2O3 --22% MgO--1% SiO2 --2% FeO 系液相线温度的影响计算结果 相一致． 第二组石灰添加量为 800 kg·炉--1 的 4# 、5# 和 6# 中高温差热测试的熔化结束温度变化规律，4# 和 5# 相对于 1# 原 FeV 冶炼炉渣分别降低了至少 108 ℃ 和 74 ℃ ． 同样两调渣剂混合添加时熔化结束温度降低至 表 2 各实验炉次炉渣的熔点 Table 2 Melting point of each slag 编号 熔化开始温度/℃ 熔化结束温度/℃ 1# 1857 ＞ 1900 2# 1636 1827 3# 1622 1866 4# 1565 1792 5# 1536 1826 6# 1554 1860 少 40 ℃ ． 即单独添加 CaF2 的熔化结束温度最低，单独 添加 B2O3 的次之，复合添加的最高． 这与理论计算的 调渣剂对熔化性能的影响变化趋势结果也是一致的． CaF2 和脱水硼砂单独或复合添加时均能明显降低初 熔温度，但是差别不大． 需要指出，钒铁冶炼温度高，上述添加剂有一定的 挥发性． 从现场实验化学成分测定的结果上看，向炉 内加入渣量 5% 的萤石和脱水硼砂，萤石的收得率要 高一些，脱水硼砂的收得率要低很多． 环境要求较高 的情况下建议使用量不要超过渣量的 5% ． 3 结论 ( 1) 电铝热法生产 FeV 的炉渣中 CaO 质量分数应 该控制在 25% 左右，熔化性能最好． ( 2) 在 Al2O3 /MgO 质量比 A /M≥2. 5，CaO 质量分 数为 25% 时，CaF2 的调渣效果好于 B2O3，二者不能复 合使用． ( 3) 考虑到工业应用和环境保护，选用 CaF2 调 渣，控制其添加量为渣量的 2% ～ 5% 为宜． 参 考 文 献 ［1］ Wang Y G，Yang F，Zhang J H． Study of slag property from ferro vanadium． Iron Steel Vanadium Titanium，2002，23( 1) : 21 ( 王永刚，杨烽，张建辉． 高钒铁冶炼的渣态研究． 钢铁钒钛， 2002，23 ( 1) : 21) ［2］ Liu C J，Zhu Y X，Jiang M F，et al． Temperatures of melting，so￾lidification and crystallization of mold powder． Steelmaking， 2001，17( 1) : 43 ( 刘承军，王云盛，姜茂发，等． 连铸保护渣的熔化温度、凝固 温度和结晶温度研究． 炼钢，2001，17( 1) : 43) ［3］ Wang H M，Ni D S，Zhao H，et al． Effect of fluxing agent B2O3 on melting temperature of CaO-based refining slag． Spec Steel， 2009，30( 6) : 1 ( 王宏明，倪冬生，赵湖，等． B2O3 作助熔剂对 CaO 基精炼 渣系熔化温度的影响． 特殊钢，2009，30( 6) : 1) ［4］ Wen Y C，Zhou J Z，Yang S B，et al． Study on melting property of converter slag with Vanadium and Titanium oxides． Iron Steel Vanadium Titanium，2001，22( 3) : 32 ( 文永才，周家琮，杨素波，等． 钒钛转炉钢渣熔化特性的研 究． 钢铁钒钛，2001，22( 3) : 32) ［5］ German Association of Iron and Steel Engineers． Slag Atlas． Bei￾jing: Metallurgical Industry Press，1989: 26 ( 德国钢铁工程师协会． 渣图集． 北 京: 冶金工业出版社， 1989: 26) ［6］ Xü J F，Chai N，Zhang J Y，et al． Experimental study on melting properties for CaO--Al2O3 --MgO slag system with low-melting￾point zone / / Proceedings of China Iron ＆ Steel Annual Meeting． Beijing，2009 ( 许继芳，柴娜，张捷宇，等． CaO--Al2O3 --MgO 渣系低熔点 区熔化性能的实验研究 / / 第七届中国钢铁年会论文集． 北 京，2009) · 934 ·