·728 北京科技大学学报 第35卷 100 -ao<0.025% 96 -a0=0.025%-0.030% ◆-Q40=0.025%-0.030% (a) (b) -4o=0.030%-0.035% ▲a40=0.030%-0.035% 94 96 7-a0=0.035%-0.040% 7-40=0.035%-0.040% ★-00=0.040%-0.045% ★00=0.040%-0.045% 92 4-040=0.045%-0.050% +a@=0.045%-0.050% 。40=0.050%-0.060% 92 ◆a0=0.050%-0.060% 90 90 88 88 ★★ 86 86 84 84 82 80 82 78 76 74 0.0300.0330.0360.0390.0420.0450.0480.051 76 .0330.0360.0390.0420.0450.0480.051 [A1./% [A/% 图1Ti收得率与[Als含量关系.(a)t=23min;(b)t=35min Fig.1 Relationship between [Alls and titanium yield:(a)t=2-3 min;(b)t=3-5 min 4-ao=0.025%-0.030%,t=2-3min 式中，K为平衡常数，fA1和fr为钢液中Al和Ti 94 ▲-a40=0.025%-0.030%,t=3-5mim 的亨利活度系数，To2和YA203为渣中TiO2和 女-4o=0.030%-0.035%,t=2-3min ★-4o=0.030%-0.035%,t=3-5min Al2O3的活度系数，XTo2和XA204为渣中TiO2 92 e-ao=0.035%-0.040%,t=2-3min 和Al2O3的摩尔浓度. ◆a4g=0.035%-0.040%,t=3-5min 由式（⑤）和式(6)可知，在一定条件下若B为 常量或变化很小时，钢液中[%A和[%T]呈正相 关，随着[%A的增加[%T]也增加. 88 上述表明：①钢液中lg[%Ti与1g[%A]呈正比 关系，当钢液[%A增加时，[%T]增加，提高钢液 6 中[%A有利于提高Ti的收得率：②当%A一定 85 时，随着B的增大，[%T1]增大：③当fA1、To2和 XTO2增大时，B值增大，提高钢液中%A的活 83 度系数，提高渣中TO2含量及TO2在渣中的活度 系数，有利于提高Ti收得率；④当fmi、YA2Oa和 XA2O3降低时，B值增大，降低钢液中[%T的活 81 度系数，降低渣中A12O3含量及A12O3在渣中的活 80L 0.0320.0340.0360.0380.0400.0420.0440.046 度系数，有利于提高T收得率. [A山/% 由于实际冶炼中钢液的成分都控制在目标成 图2不同A1、Ti加入时间间隔下Ti收得率 分范围之内，钢液成分对fA1和：的影响较 Fig.2 Titanium yield with different time intervals of Al and Ti addition 小，熔渣体系基本成分范围波动较小，渣中TO2 表示，两边取对数整理后得 的质量分数基本在5%以内，A12O3质量分数在 15%20%之间，因此渣中Ti02和A1203活度变化 31g[%T1]=4lg%A+B, (5) 较小，B可以近似为一个常数，因此钢液中的[%A 对Ti的收得率影响更显著.Jung和Fruenhan间对 B=41g fAl +31gYTio2 +31g XTio2-1g K- 钢厂A1脱氧Ti合金化钢的现场数据分析得到钢液 31g fTi-21g TAl2Oa -21g XAl2Oa (6) 中Ti的分配比如式(7)，钢液中[%T1与[%A关· 728 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 图 1 Ti 收得率与 [Al]s 含量关系. (a) t=2∼3 min; (b) t=3∼5 min Fig.1 Relationship between [Al]s and titanium yield: (a) t=2-3 min; (b) t=3-5 min 图 2 不同 Al、Ti 加入时间间隔下 Ti 收得率 Fig.2 Titanium yield with different time intervals of Al and Ti addition 表示，两边取对数整理后得 3 lg[%Ti] = 4 lg[%Al] + B, (5) B = 4 lg fAl + 3 lg γTiO2 + 3 lg XTiO2 − lg K− 3 lg fTi − 2 lg γAl2O3 − 2 lg XAl2O3 . (6) 式中，K 为平衡常数，fAl 和 fTi 为钢液中 Al 和 Ti 的亨利活度系数，γTiO2 和 γAl2O3 为渣中 TiO2 和 Al2O3 的活度系数，XTiO2 和 XAl2O3 为渣中 TiO2 和 Al2O3 的摩尔浓度. 由式 (5) 和式 (6) 可知，在一定条件下若 B 为 常量或变化很小时，钢液中 [%Al] 和 [%Ti] 呈正相 关，随着 [%Al] 的增加 [%Ti] 也增加. 上述表明：①钢液中 lg[%Ti] 与 lg[%Al] 呈正比 关系，当钢液 [%Al] 增加时，[%Ti] 增加，提高钢液 中 [%Al] 有利于提高 Ti 的收得率；②当 [%Al] 一定 时，随着 B 的增大，[%Ti] 增大；③当 fAl、γTiO2 和 XTiO2 增大时，B 值增大，提高钢液中 [%Al] 的活 度系数，提高渣中 TiO2 含量及 TiO2 在渣中的活度 系数，有利于提高 Ti 收得率；④当 fTi、γAl2O3 和 XAl2O3 降低时，B 值增大，降低钢液中 [%Ti] 的活 度系数，降低渣中 Al2O3 含量及 Al2O3 在渣中的活 度系数，有利于提高 Ti 收得率. 由于实际冶炼中钢液的成分都控制在目标成 分范围之内， 钢液成分对 fAl 和 fTi 的影响较 小，熔渣体系基本成分范围波动较小，渣中 TiO2 的质量分数基本在 5%以内， Al2O3 质量分数在 15%∼20%之间，因此渣中 TiO2 和 Al2O3 活度变化 较小，B 可以近似为一个常数，因此钢液中的 [%Al] 对 Ti 的收得率影响更显著. Jung 和 Fruenhan[6] 对 钢厂 Al 脱氧 Ti 合金化钢的现场数据分析得到钢液 中 Ti 的分配比如式 (7)，钢液中 [%Ti] 与 [%Al] 关