CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO-FeO渣对Al₂O₃的溶解

作者：齐詹; 成日金; 武献民; 霍立桥; 朱俊涛; 刘成松; 张华; 倪红卫

来源：钢铁, 2023, 59(02): 1-13.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20230339

• 低碳铝镇静钢
• 含FeO精炼渣
• Al2O3夹杂物
• 等黏度线
• 溶解速率

为了控制低碳铝镇静钢中Al2O3夹杂物，并提升渣系对Al2O3夹杂物吸附能力，采用FactSage 8.1模拟计算CaO-SiO2-Al2O3-5% MgO-5% FeO渣系的等黏度图和等△C/η（■，η为渣的黏度）值线图。根据模拟计算图选取合适的五元精炼渣做Al2O3的吸附试验，试验研究了Al2O3在CaO-SiO2-Al2O3-5% MgO-5% FeO渣系中的溶解速率，讨论了Al2O3棒浸入深度、直径、转速、渣成分及温度对Al2O3溶解速率的影响，求解了Al2O3在溶解过程中的活化能。最后，采用场发射扫描电子显微镜（Apreo S HiVac）对氧化铝棒与熔渣接触的界面处进行微区线元素的定性分析。研究结果表明，Al2O3在渣中的溶解速率受诸多因素的影响；溶解速率随氧化铝棒的旋转速度、棒直径、浸入深度和温度的增加而增加；溶解速率也会随着CaO含量的增加而增加，Al2O3和SiO2含量的增加而降低。溶解速率高度依赖于熔渣的黏度，渣的黏度对Al2O3的溶解速率呈负相关，Al2O3的溶解速率与浓度驱动力呈正相关。氧化铝棒溶解于渣系前，会先生成中间相CaO·2Al2O3和CaO·6Al2O3，中间相溶解在熔渣中，溶解于渣A中的表观活化能为410.9 kJ/mol。结合溶解速率图与等△C/η值线图进行对比，验证了Al2O3在渣中的溶解速率受渣物性的影响。

• 单位
  武汉科技大学