Vol.21 No.6 储少军等：碳酸盐矿物分解引起的熔渣泡沫化行为 ·527· 22坩埚直径与渣的初始高度对发泡行为的影响 2.3碳酸盐矿物粒度变化对τ的影响 采用40mm和60mm2种直径的石墨坩 图3和图4分别说明3种粒度的石灰石(16， 埚进行熔渣发泡对比实验.熔渣是纯NaB.O, 6.6,3.5mm)和3种粒度的白云石(14,7.6,4.5 发泡剂采用白云石，粒度4.5mm,加入量为4g, mm)作发泡剂，进行熔体发泡的实验结果.随着 是渣量的5%，实验温度900℃.实验结果见图1. 碳酸盐矿物粒度的增大，熔体发泡时间延长，但 坩埚几何尺寸对熔渣泡沫高度的变化有影响， 发泡高度降低.计算得到的平均发泡寿命τ值 小直径坩埚使熔渣起泡高度峰值变大，而大直 明显地反映发泡剂粒度变化对熔渣发泡效果的 径坩埚使熔渣起泡峰变宽.但由(2)式计算得 影响，见表2.因此，在LF埋弧治炼工艺中，根 到，采用40mm和60mm直径坩埚，平均发泡 据炉渣起泡高度和泡沫渣维持时间的要求，适 寿命分别为3.73和3.84s.因此，可以认为在本 当选择发泡剂粒度是十分重要的. 实验条件下，坩埚直径对熔渣因内生气源引起 35 的泡沫化效果影响不显著，这与吹气法测量泡 30 ■14mm石灰石 沫化指数∑的实验情况一致， ●6.6mm石灰石 25 43.5mm石灰石 25 0D=40mm,t=3.73s ●D=60mm,t=3.84s 20 20 0 15 15 o ■ 10 0 0 120 240360480600720 0 图3石灰石粒度对NaB.0,-1.5%Ca0-0.9%Mg0 0 60 120 180 240 t/s 熔体发泡效果的影响 图1坩埚直径对熔渣发泡行为的影响（粒度4.5mm 25 白云石，加入量5%，NaB,0,熔体温度900℃) 量4.5mm白云石 20 ●7.6mm白云石 同样的熔渣体系和温度下，选用3mm的 ▲14mm白云石 中晶粒大理石，进行熔渣初始高度分别为32和 15 50mm的发泡实验，实验结果见图2.说明初始 高度在一定范围内(32~50mm),对由内生气源 10 引起的熔渣发泡过程影响不大，本文实验除有 特别说明，均采用40mm×120mm石墨坩埚，渣 量为80g,初渣高度32~35mm(因熔渣成分不同， 密度变化造成的)，发泡剂加入量4g. 060120180240300360420480 16 t/s 0H=32mm,t=4.013 ●H=50mm,r=3.833 图4白云石粒度对Na,B,O,熔体发泡效果的影响 12 表2碳酸钙粒度对熔渣起泡效果的影响 、0 石云石粒度/mm 14 6.63.5 NaB.0,-1.5%Ca0-0.9% MgO熔体发泡寿命ts 5.27 6.699.47 4 白云石粒度/mm 14 7.6 4.5 Na,B,O,熔体泡寿命ts 2.34 2.773.73 ● 0 120 240 360 480 2.4碳酸盐矿物种类对π的影响 t/s 表】中细晶粒大理石和白云石的主要成分 图2初渣高度对熔渣发泡的影响（粒度3mm中晶粒 含量相近，分别将同样粒度和质量的上述2种 大理石，加入量5%，NaB.0,榕体温度900℃)储少军等 碳酸盐矿物分解 引起 的熔渣泡沫化 行为 增塌直径与渣的初始高度对发泡行为的影响 采用 中 和 小 种直径 的石 墨 增 祸进行熔渣 发泡对 比实验 熔渣 是 纯 ， 发泡剂采用 白云 石 ， 粒度 ， 加 入量 为 ， 是渣量 的 ， 实验温度 ℃ 实验 结果见 图 钳锅几 何尺寸对熔渣泡沫高度 的变化 有 影 响 ， 小直径柑锅使熔渣起泡高度峰值变 大 ， 而 大 直 径柑塌使熔渣起泡峰变宽 但 由 式计 算得 到 ， 采用 帜 和 中 直径柑锅 ， 平 均发泡 寿命分别为 和 因此 ， 可 以认 为在 本 实验条件下 ， 柑锅直径对熔渣 因 内生 气源 引起 的泡沫化效果影响不显 著 ， 这 与吹气 法 测 量 泡 沫化指数 刃 的实验情况 一 致‘ 碳酸盐矿物粒度变化对 于的影响 图 和 图 分别说 明 种粒度的石灰石 ， ， 和 种 粒度 的 白云 石 ， ， 作发泡 剂 ， 进行熔体发泡 的实验 结果 随着 碳酸盐矿物粒度 的增大 ， 熔体发泡 时间延 长 ， 但 发泡 高度 降低 计 算得 到 的平 均发泡 寿命 于值 明显地 反 映发泡剂粒度变化对熔渣 发泡 效果 的 影 响 ， 见 表 因 此 ， 在 埋 弧 冶炼工 艺 中 ‘ ，， 根 据 炉渣起泡 高度和 泡 沫渣维 持 时间 的要 求 ， 适 当选择 发泡 剂粒 度是 十分 重 要 的 石灰石 石灰石 态 石灰石 ，门， 目、︸︸ 产，‘ ‘ 、哎一 几 一 二 卢 一 一 图 增 塌直径对熔渣发泡行为的影响 粒度 白云 石 ， 加入 量 ， ， 熔体温 度 ℃ 同样 的熔渣体系和温 度下 ， 选 用 的 中晶粒大理 石 ， 进行熔渣 初始高度分别 为 犯 和 的发泡实验 ， 实验结果见 、 图 说 明初 始 高度在一 定范 围内 一 ， 对 由 内生 气 源 引起 的熔渣 发泡过程影 响不 大 本文 实验 除有 特别说明 ， 均采用中 “ 石 墨 增 锅 ， 渣 量为 ， 初渣高度 一 因熔渣成分不 同 ， 密度变化造 成 的 ， 发泡 剂加入 量 盛一 一一 ‘ 一 二猫声 喃卜 ‘ 毛 图 石 灰 石 粒度对 ，一 一 熔体 发泡效果 的 影 响 … ，甲︺井召 、协、 、以，‘、 工 、 、 、只 ‘， 含︸， 了 ﹄ ‘ 下日一︸ ︺、 ，、说一劝任 ︺、﹃ 白云石 白云石 ‘ 们口 白云石 乒 击 日︸︸ 、丈一 从 ， 二 从 ， 召一 ‘ 一一‘ 一‘ 一一春一 ‘ 一一 卜法介卜习 图 白云 石粒度对 几 ， 熔体 发泡效果 的影响 表 碳酸钙粒度 对熔 渣 起泡效果 的 影 响 石云石粒度 一 一 熔体发泡寿命于 白云石粒度 熔体泡寿命于 、 、 冲 ﹁说、劝洲日 厂再 公 图 初 渣 高度对熔渣 发 泡 的影 响 粒度 中晶 粒 大 理 石 ， 加 入 量 ， 熔体温 度 ℃ 碳酸盐矿物种类对 于的影响 表 中细 晶粒 大理 石和 白云 石 的主 要 成分 含 量相 近 ， 分 别 将 同样粒度和 质 量 的上 述 种