推断精炼渣熔点高低的简单方法

刘洪银 王 博 倪培亮 张冠锋

(1.山钢股份钢铁研究院；2.山钢股份莱芜分公司)

推断精炼渣熔点高低的简单方法

刘洪银1王 博1倪培亮2张冠锋2

(1.山钢股份钢铁研究院；2.山钢股份莱芜分公司)

炉渣 精炼 相图

0 前言

炉渣是多元复杂体系，它的熔化发生在一定的温度范围内。通常指的炉渣熔化温度是指固体渣完全转变为均匀液相的温度或液态渣冷却时开始析出固相的温度。炉渣熔化温度可由热分析法、淬火法、热丝法、试样变形法(半球法)测定[1]，这些分析方法检测周期长，且需要较大的设备投资；由于精炼炉渣中CaO、Al2O3、SiO2占炉渣成份总量的90%以上，所以CaO、Al2O3、SiO2的成份含量基本能决定炉渣的熔点，莱钢通过生产经验和三元相图总结出根据精炼成份中的CaO、Al2O3、SiO2含量来简便推断炉渣熔点高低的方法。

1 精炼渣熔点与精炼渣成份的关系表达式

其中w(CaO)、w(SiO2)、w(Al2O3)分别为炉渣中CaO 、SiO2、、Al2O3的质量百分含量，(%)。

在CaO-SiO2-Al2O3三元相图中做线1、2、3、4、5、6、7、8，如图1所示。其中，线1、2、3、4为平行于浓度三角形的边的直线，为CaO的等成份线，分别为CaO含量50%、55%、60%、65%的等成份线；线5、6、7、8为过浓度三角形顶点的直线，直线上对应炉渣成份的w(SiO2)与w(SiO2)+w(Al2O3)的比值不变，线5、6、7、8线上w(SiO2)与w(SiO2)+w(Al2O3)之比分别为0.77、0.67、0.37、0.2。

图1 CaO-SiO2-Al2O3三元相图

分析图1，从1、2、3、4线可看出，炉渣熔点随着CaO含量的提高而升高，这在高碱度炉渣中是很普遍的规律，随着炉渣碱度的提高，由于高熔点化合物3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3的生成，炉渣熔点升高。从5、6、7、8线可看出，在CaO含量相同的情况下，炉渣熔点随着炉渣成份中w(SiO2)/w(Al2O3)值的增大而升高，这是由于2CaO·SiO2的熔点(2130℃)高于3CaO·Al2O3的熔点(1538℃)所致[2]， 2CaO.SiO2中CaO质量分数为65%，3CaO·Al2O3中CaO质量分数为62%，两种物质中CaO的质量分数差别不大，但熔点差别很大，随着炉渣中w(SiO2)/w(Al2O3)比值的增大，炉渣中2CaO·SiO2生成量增多、3CaO·Al2O3生成量减少，所以炉渣熔点也随之升高。

表1 A、B区域中液相等温线的中点对应的炉渣成份计算出的等值

2 与现场生产数据的验证

表2 莱钢LF精炼渣成份及炉渣成份计算出的等值

3 结论

(1)随着CaO含量的提高，由于高熔点化合物生成量增多，炉渣熔点升高；

(2)在CaO含量相同的情况下，炉渣熔点随着炉渣成份中w(SiO2)/w(Al2O3)值的增大而升高；

[1] 徐南平.钢铁冶金实验技术和研究方法[M].北京：冶金工业出版社.1999：161-183.

[2] F.奥特斯著；倪瑞明等译.钢冶金学[M].北京：冶金工业出版社.1997：42-83.

A SIMPLE METHOD TO DEDUCE THE MELTING POINT OF REFINING SLAG

Liu Hongyin1Wang Bo1Ni Peiliang2Zhang Guanfeng2

(1.Shandong iron and Steel Research Institute, iron and Steel Research Institute;2. Shandong iron and steel Limited by Share Ltd, Laiwu branch)

According to the production experience and CaO-SiO2-Al2O3three phase diagram of refining slag melting point mathematical expression, the melting point of refining slag is positively related to the value of refining slag composition in the . After the field production data validation, the expression and the field production data are in good agreement.

slag refining phase diagrams

2015-9-27

*联系人：刘洪银，工程师，山东.莱芜(271104)，山东省莱芜市钢城区莱钢大道技术研发中心大楼513室；