添加剂对无氟或低氟助熔剂熔点及粘度影响的研究

摘要

含氟冶炼侵蚀设备炉衬、降低炉龄;含氟粉尘及气体的排放影响操作环境及操作人员身体健康，对大气、土壤、水体造成污染，影响动植物正常生长;近年来环保政策对氟排放限制越来越严格;且钢铁、铝、陶瓷、玻璃等行业对萤石需求量巨大导致价格上升;这些都与钢铁企业提倡的主旋律“节约能源、环境保护和降低成本”相悖。某钢厂存在LF炉助熔渣化渣困难，且助熔渣含氟较高问题。针对以上问题，本文通过考察添加剂对无氟或低氟助熔剂熔化温度及粘度的影响，得出以下结论:
　　(1)质量百分含量4％左右添加剂对降低助熔渣熔化温度的影响能力从大到小顺序为:B2O3＞Na2O＞K2O＞CaF2，且对不同助熔渣加入相同含量同一添加剂其熔化温度降低数值不同;
　　(2)组成为w(CaO)=8.5％,w(MgO)=27.1％, w(Al2O3)=36.2％, w(SiO2)=19.8％,w(B2O3)=4.0％， w(CaF2)=4.5％的助熔渣，熔化温度随w(Al2O3)在30～40％之间增加而升高，随w(CaO+MgO)/w(SiO2+ Al2O3)在0.5～0.8之间增加而降低，说明w(Al2O3)含量低有利于降低熔化温度，且B2O3、 CaF2的适宜含量为4％;
　　(3)助熔渣组成为w(CaO)=30.62％，w(MgO)=13.92％，w(Al2O3)=13.92％，w(SiO2)=34.34％，w(B2O3)=3.9％，w(CaF2)=3.3％时，B2O3等量代替CaF2及Al2O3降低渣系熔化温度，为消除氟污染和减轻氟对耐火材料的侵蚀以及含铝渣熔化温度偏高、熔化速度慢提供参考;且该渣w(CaO)/w(Al2O3)在1～5之间增加时，w(CaO)/w(Al2O3)大于2时熔化温度较低，熔化温度在w(CaO)/w(Al2O3)为3时出现最低值;
　　(4)不同助熔渣系适宜熔化温度的渣组成，并以此为粘度试验方案，综合考虑适宜熔化温度及粘度等，得出了本试验条件下的最佳助熔渣组成为:w(CaO)=40.23％, w(MgO)=9.22％, w(Al2O3)=9.22％, w(SiO2)=33.53％,w(B2O3)=3.9％, w(Na2O)=3.9％。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 精炼渣的分类及特点

1．1．1 简单混合型

1．1．2 预熔型

1．1．3 烧结型

1．2 钢铁企业与氟

1．2．1 萤石概况

1．2．2 氟概况

1．2．3 氟危害

1．2．4 钢铁冶炼与氟

1．3 小结

第二章 文献综述

2．1 精炼渣发展应用历程

2．2 精炼渣的物理化学性能

2．2．1 精炼渣的化学组成

2．2．2 精炼渣的物理化学性能

2．3 LF炉精炼渣的作用

2．4 精炼渣的组成

2．4．1 精炼渣中组分及其作用

2．4．2 氟在熔渣中的作用

2．5 无氟渣现状

2．5．1 无氟渣系

2．5．2 无氟渣的国内外现状

2．5．3 降氟面临的问题

2．6 课题来源和主要研究内容

2．6．1 LF炉助熔渣情况

2．6．2 研究目的及意义

2．6．3 主要研究内容

第三章 试验原料及设备

3．1 试验原料

3．2 试验设备及操作

3．2．1 高温物性测试仪

3．2．2 熔体物性综合测定仪

第四章 温度校订及试验方案

4．1 温度校订及符号说明

4．1．1 熔化温度的校订

4．1．2 熔化温度的验证

4．1．3 渣中成分的缩写符号

4．2 熔化温度试验方案

4．2．1 熔化温度试验渣系

4．2．2 渣系选择原则

4．2．3 低熔化温度渣系

4．2．4 低粘度渣系

4．2．5 熔化温度试验方案

4．3 粘度试验方案

第五章 试验结果及分析

5．1 软化熔化流动温度间关系

5．2 试验渣系评价

5．3 不同添加剂对渣熔化温度的影响

5．3．1 不考察K2O渣系

5．3．2 考察K2O渣系

5．4 定碱度变镁铝比试验

5．4．1 3渣系试验

5．4．2 4渣系试验

5．4．3 5渣系试验

5．5 定镁铝比变碱度试验

5．5．1 7渣系试验

5．5．2 8渣系试验

5．6 粘度试验

5．7 适宜助熔渣

5．8 展望

第六章 结论

参考文献

致谢