锰在渣／N之间分配平衡的热力学评估

对不同研究者获得的锰在渣／钢之间分配平衡的相关热力学数据进行了归纳和评估。结果表明,在温度为1873K下,对组成为（O．2％～36．8％）CaO-（4．0％～69．7％）FetO-（7．5％～31．0％）Si02-（6．7％～25．0％）MgO-（O．5％～3．4％）P2O5-（3．4％～16．0％）MnO的炼钢渣,利用聚集电子相模型和经验公式计算MnO的活度与实验测定值相吻合,MnO的活度值为0．02～0．20,用正规溶液模型计算的结果低于实验测定值。MnO的活度受渣中FetO含量的影响不明显,随渣中MnO含量和渣碱度的增加而增大。在误差为±20％的范围内,可用经验公式和聚集电子相模型来预测与渣平衡钢中的锰含量。在炼钢温度下,碱度对锰的分配比影响较大,碱度相同的情况下,高FetO渣有较强的脱锰能力。在温度为1623K下,锰在渣／铁之间的分配比可以通过测定锰在渣／钢之间的分配比,再通过计算得到。     

转炉提钒终点钒的分配行为

运用共存理论建立了钒渣活度计算模型,分析了钒渣成分和温度对渣中FeO、V2O3活度及活度系数的影响;通过实验和理论计算,分析了转炉提钒终点钒渣成分和温度对钒在渣和半钢间分配行为的影响.结果表明,渣中FeO的活度和活度系数随MnO和FeO含量的增加而增加,随V2O3、SiO2和TiO2含量的增加而减小,其值分别在10-1和100的数量级上,而渣中V2O3的活度及活度系数在同样条件下的变化与FeO相反,其值分别在10-2和10-1的数量级上;半钢V的质量分数一般在0.02%～0.06%之间,随温度以及渣中V2O3、TiO2和SiO2含量升高而升高,随FeO含量降低而升高;V在渣金间的分配比为100～500,随温度和渣中TiO2、SiO2含量升高而降低,随FeO含量升高而升高;存在一个临界V2O3含量使得V在渣金间的分配比达到最大,该值的理论计算结果为23.77%,实验结果在15%～20%.     

转炉冶炼 CaO-SiO2-FeO 渣系中磷的行为

回归推导出渣系中磷酸盐容量对数与炉渣光学碱度和温度的关系表达式,通过回归公式绘制出 CaO-SiO2-FeO(10% MgO)渣系的等磷酸盐容量图,分析了转炉终渣、终点成分及温度对钢中磷含量的影响情况.当熔渣磷酸盐容量一定时,随着转炉终点碳含量降低,渣/钢间磷分配比增加;相同终点碳含量时,随着熔渣磷酸盐容量增加,渣/钢间磷分配比增加;转炉终点碳质量分数控制在0.03%～0.04%,炉渣碱度大于3.5,渣中 FeO 质量分数低于18%,渣中 P2O5质量分数低于2%,有利于获得终点磷质量分数在0.008%以内的钢水.     

转炉冶炼CaO-SiO2-FeO渣系中磷的行为

回归推导出渣系中磷酸盐容量对数与炉渣光学碱度和温度的关系表达式,通过回归公式绘制出CaO-SiO2-FeO(10%MgO)渣系的等磷酸盐容量图,分析了转炉终渣、终点成分及温度对钢中磷含量的影响情况.当熔渣磷酸盐容量一定时,随着转炉终点碳含量降低,渣/钢间磷分配比增加;相同终点碳含量时,随着熔渣磷酸盐容量增加,渣/钢间磷分配比增加;转炉终点碳质量分数控制在0.03%～0.04%,炉渣碱度大于3.5,渣中FeO质量分数低于18%,渣中P2O5质量分数低于2%,有利于获得终点磷质量分数在0.008%以内的钢水.     

炼钢用锰球团矿直接合金化动力学

用锰球团矿对钢的直接合金化的动力学过程进行了研究，讨论了初始钢中碳、渣中MnO含量和渣的碱度及炉温等与反应过程渣中MnO的还原速率的关系．MnO还原的表观反应级数为一级．实验得到锰的平均回收率为79．67％．     

CaO—MnO—SiO2渣系作用浓度的计算模型

基于炉渣结构的共存理论,建立了CaO—MnO—SiO2三元渣系组元作用浓度的计算模型,考察了碱度、温度对组元MnO作用浓度NMnO的影响.结果表明:模型计算值NMnO与文献实测活度值aMnO非常吻合,说明本模型能够较好地反映该渣系的结构本质;当B<2.0时,NMnO随着碱度的增加而增加;当碱度B=2.0时,NMnO达到最大值;当B>2.0时,NMnO随着碱度的增加而降低;在低碱度范围内,碱度对NMnO的影响更为明显;温度对NMnO的影响则不是很明显.     

精炼渣中FeO的活度模型

根据熔渣结构的分子离子共存理论,建立了SiO2-Al2O3-CaO-MgO-FeO-MnO六元渣系的活度计算模型。计算得到了LF精炼渣中FeO的活度值,并分析了炉渣成分Al2O3、FeO以及碱度w(CaO)/w(SiO2)对FeO活度的影响,为帘线钢精炼变渣过程中控制回硫提供指导。     

CaO-SiO_2 -Al_2 O_3 -MgO精炼渣氮行为

通过回归得到了氮容量CN与温度T和光学碱度Λ的关系公式,并解释了氮进入熔渣的两种机理.通过回归公式绘制了CaO-SiO2-Al2O3(wMgO=10%)渣系的等氮容量图.结果表明:相同氮容量渣系,随着钢液中[%Al]s增加,渣/钢间氮分配比LN增加;相同[%Al]s情况下,随着氮容量的增加,渣/钢间氮分配比显著增加.高氮容量渣在渣/钢界面上会有很高的脱氮能力,在冶炼超低氮钢(w[N]<3×10-5)时,熔渣是进行脱氮和防止增氮的重要环节.     

1623 K时SiO2饱和的MnO–SiO2渣和Al2O3饱和的MnO–SiO2–Al2O3渣中NiO的活度系数

MnO–SiO₂二元系作为废旧锂离子电池、海洋锰结核还原熔炼过程中的基础渣型,测定有价金属（如镍）在渣中的溶解度、活度及活度系数热力学数据十分必要。为此,本文测定了温度1623 K、氧分压10?7,10?6,和10?5 Pa时SiO₂饱和的MnO–SiO₂渣和Al₂O₃饱和的MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中NiO的溶解度和活度系数。结果表明:在试验条件下,镍在MnO–SiO₂渣和MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中主要以NiO形式存在,且渣中NiO的溶解度随着氧分压增加而增加;向MnO–SiO₂渣中加入Al₂O₃可以降低渣中镍的溶解度,增加NiO的活度系数。此外,SiO₂饱和的MnO–SiO₂渣和Al₂O₃饱和的MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中NiO的活度系数（γ_NiO,以纯固体NiO为参考态）可分别按如下公式计算:γ_NiO = 8.58w(NiO) + 3.18; γ_NiO=11.06w(NiO) + 4.07, 其中,w(NiO)为渣中NiO的质量分数。     

碱性复杂炉渣中FexO活度的测定

应用固体电解质定氧探头测定了碱性复杂炉渣的 FexO活度,并对结果进行了误差分析。炉渣中的FexO活度对拉乌尔定律呈正偏差,且偏差的程度随CaF_2、FexO含量及碱度的增加而减小,随P_2O_5 含量的增加而增大。当炉渣的碱度大于2.1时,FexO 活度随温度的上升而减小。根据实验结果,绘制了1450℃时FexO-(SiO_2+P_2O_5+Al_2O_3)-(CaO+MgO+MnO+CaF_2)准三元系的等FexO活度图。