电渣重熔过程中渣成分变化分析.doc

电渣重熔过程中渣成分变化分析.doc电渣重熔过程中渣成分变化分析[摘要] 电渣冶金是一种特殊的熔炼方法, 它利用强电流通过渣池区域产生的焦耳热将固态渣熔化成液态渣, 使自耗电极或液态金属在高温液态渣池中逐渐熔化和精炼。本文就电渣重熔过程中渣成分变化进行分析。[ 关键词] 电渣重熔;成分变化;氧化铁中图分类号: TQ15 文献标识码: A 文章编号: 1009-914X ( 2015 ) 47-0329-01 电渣重熔中, 渣起着极其重要的作用, 常见的电渣其组成主要以 CaF 2 为基,特别是 70% CaF2+30% Al2O3 渣系。关于 CaF2 基渣系的性质,包括相图、活度、电导率、粘度、密度和表面张力等物化性能在 20 世纪 90年代及之前就有物理化学资料进行了对比和评价, 但对电渣重熔过程中渣成分变化的规律和机理研究却很少, 特别是在成分与温度共同作用下电渣从牛顿流体转化到非牛顿流体直至凝固和析晶全过程中, 电渣成分变化的研究还不够明了。本研究就电渣重熔过程中炉渣成分随冶炼时间变化情况进行探讨具有重要意义。 1 实验本实验在某工厂电渣重熔 PCrNi3MoVA 钢种时进行。电渣钢锭直径为 740mm ,重 。重熔渣为 CaF2-CaO-Al2O3 三元渣系,熔炼过程中每隔 10~ 15min 向渣中加铝脱氧. 从熔炼开始,每隔 1h取1 次渣样,包括原始渣样共 7 个渣样,编号为 1~ 7. 渣样采用玛瑙球和聚四氟乙烯罐在球磨机上以 300r/min 研磨 20min ,制成待分析的粉末状试样. 上述制成的粉末状渣样一部分利用 X′ pertPRO 型 X- 射线衍射仪进行物相的检测( XRD ). 检测参数为:铜靶 Kα射线, Ni 滤光,管电压 40kV , 管电流 30mA ,扫描范围 5°~ 80° ,扫描速度为 2° /min ;另一部分渣样利用 Axios advanced 型 X- 射线荧光光谱仪进行成分分析( XRF ) ,样品在 105 ℃下干燥2h 后进行检测. 检测参数为:电压 30~ 60kV ,电流 50~ 100mA , 温度 25℃,湿度 46% 。 2. 结果与讨论 炉渣物相的检测与分析对1~7 号渣样进行 XRD 物相检测,结果如图 1 和图 2 所示。(a)2号,第1 个小时取样;(b)3号,第2 个小时取样;(c)4号, 第3 个小时取样; (d)5号,第4 个小时取样;(e)6号,第5 个小时取样;(f)7号, 第6 个小时取样. 由图 1和2中1~7 号渣样射线衍射图谱可知,凝固后的渣中出现 11CaO?7Al3O2?CaF2 ( 熔点 1577 ℃)、 12CaO?7Al2O3 ( 熔点 1455 ℃)、 CaSiO3 (熔点 1540 ℃)、 3CaO?2SiO2?CaF2 ( 熔点 1400 ℃)、 Ca3Al2Si3O12 (熔点 1260 ℃)、 CaAl2O4 (熔点 1605 ℃)等结构复杂的高熔点物质。各渣样中存在的物相列于表 1 ,从中可见,渣中存在的主要物相是 CaF2 、 Ca3Al2Si3O12 、 12CaO?7Al2O3 , 其中 CaF2 始终存在, 后二者在 3~7 在熔炼的前半部分时间内存在, 后期则没有检测到. 这与氟化物的挥发有关.