渣中（MnO）对铁水的脱硅作用

为了分析渣中(MnO)对铁水含[Si]的影响,本文在总结杭钢等高炉渣中(MnO)与生铁[Si]含量变化的基础上,根据作者的实验室研究与国外学者的研究,重点分析了[Si]+2(MnO)=2[Mn]+(SiO_2)反应式的脱[Si]作用,并指出了影响该反应的限制性因素。     

基于偏最小二乘回归的高炉铁水硅含量模型

在高炉炼铁过程中,常用铁水硅含量[Si]来衡量铁水的质量和表征高炉的热状态,即用铁水硅含量反映高炉炉温.将偏最小二乘回归方法应用于预测硅含量[Si]中,在高炉炉况相对稳定的条件下,得出影响硅含量[Si]的因素为风量和喷煤,与冶炼专家的经验相符.利用包钢6号高炉的数据,建立铁水硅含量[Si]的回归模型,该模型对高炉炉温预测的准确度达到87.61%,对在线监测高炉硅含量具有一定的实用价值.     

利用固体电解质在CaCl_2熔盐中电解固态SiO_2制备Si

通过对固态SiO_2的理论分解电压进行计算,比较分析了惰性阳极和炭阳极条件下SiO_2电解还原的特点。利用ZrO_2(Y_2O_3)固体电解质管集成构建以Pt,O_2(Ar)|ZrO_2(Y_2O_3)为参比电极的三电极电解池,研究了惰性阳极条件下在CaCl_2熔盐中电解固态SiO_2阴极绿色制备Si的可行性。理论计算结果表明,SiO_2在惰性阳极条件下进行电解还原相比使用炭阳极时难度较大,降低气相中的氧分压有利于SiO_2的电解还原。实验结果表明,在惰性阳极条件下借助三电极电解池电解SiO_2可以成功制备Si,相应电解过程可用三相界线反应机制进行解释。     

转炉炼钢前期石灰石分解及CO2氧化作用的热力学分析

应用热力学方法,对转炉炼钢前期高碳低温铁水条件下石灰石分解及CO2氧化作用进行了分析,推导出了CO2分压(pCO2)和高碳低温区域碳活度系数fC,%的求解方程.结果表明:石灰石中CaCO3在高碳低温的铁水面附近,其分解反应平衡温度比标准状态时低得多,随着吹炼过程中炉温上升其反应趋势增大,CO2在转炉炼钢吹炼初期与[C]、[Si]、[Mn]和Fe(l)的反应都可以自发进行,其排列次序与各元素被O2氧化的反应相同;在高碳低温铁水条件下pCO2值非常小,转炉炼钢初期pCO2在0.002 2～0.000 5pΘ左右,因此可以认为石灰石分解产生的CO2会全部参与铁水氧化反应.     

Na/Al比对Na_2O-Al_2O_3-SiO_2玻璃体系微观结构的分子动力学模拟研究

使用DL_POLY_2在分子动力学的基础上,采用BMH势函数,从偏径向分布函数、键角、配位数以及桥氧四个方面,模拟研究了不同Na/Al比的Na_2O-Al_2O_3-SiO_2玻璃体系微观结构。研究表明:随着Na/Al比的增加,Si—O、Al—O、O—O的键长没有变化,分别为0.160 5 nm、0.176 5 nm和0.262 5 nm,Na—O键长则逐渐减小;体系中[AlO_4]四面体的稳定性比[SiO_4]四面体差;Na/Al=2时,出现少量SiⅤ;当Na/Al比较低时,体系中出现[AlO_4]四面体的三配位现象,且未发现AlⅥ;随着Na/Al的增加,Al—T的平均配位数减少,三配位氧的含量减少。     

焊料Sn3.5Ag4Ti(Ce,Ga)与SiO_2基板低温活性焊接机理

采用扫描电镜、能谱仪和透射电镜研究了Sn3.5Ag4Ti(Ce,Ga)低温活性焊接SiO_2基板界面的微观形貌和焊接机理,并根据反应热力学和活性元素的吸附理论分析了Sn3.5Ag4Ti(Ce,Ga)与SiO_2基板的焊接机理及焊接动力学过程.实验结果表明,焊接界面由Ti Si和Ti O_2形成.理论分析与实验结果一致表明:Ti元素在SiO_2基板表面的化学吸附可能是实现焊接润湿的主要原因,在焊接的初始阶段发挥重要的作用;Ti与SiO_2之间的界面反应并形成界面产物是实现Sn3.5Ag4Ti(Ce,Ga)与SiO_2基板焊接的主要机理.     

保温温度对SiO_2玻璃制备工艺的影响

以正硅酸乙酯 [Si(OC2 H5) 4]为原料 ,用溶胶—凝胶法制备 Si O2 玻璃 ,通过实验研究了不同保温温度对溶胶—凝胶法制备 Si O2 玻璃的凝结时间及 Si O2 玻璃密度的影响 .实验结果表明溶胶—凝胶转变时 ,不同的保温温度对凝结时间及 Si O2 玻璃的密度均有不同程度的影响 ,保温温度越高 ,凝结时间越短 ,Si O2 玻璃密度越小 .     

精炼渣对60Si2Mn弹簧钢中氧含量及夹杂物的影响

利用热力学软件FactSage 7.0计算1873K下四元渣系CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO与60Si2Mn弹簧钢平衡时的等氧线,通过渣-钢高温平衡试验,测定了不同精炼渣方案下钢中溶解氧和全氧含量,并对钢中非金属夹杂物的形貌、数量和尺寸分布进行表征。结果表明,1873K温度下,w(MgO)=6%且w(CaO)/w(Al_2O_3)=1时,钢液中溶解[O]及T[O]含量随着渣中w(SiO_2)的增大而增加,而当w(SiO_2)=30%时,随着w(CaO)/w(Al_2O_3)的增加,钢液中溶解[O]及T[O]含量分别呈降低和升高的趋势,这与钢液中SiO_2的活度有关;不同精炼渣方案得到的钢中,尺寸小于10μm的夹杂物所占比例超过87%,尺寸小于4μm的夹杂物所占比例超过50%,且单位面积夹杂物的数量与钢中T[O]含量的变化趋势一致。与试验结果对比可知,利用热力学软件FactSage 7.0计算钢中溶解氧含量是可行的。     

铁水预处理中钛硅锰同时脱除规律及工艺

通过钼丝炉上1kg铁水和感应炉上10kg铁水的实验,研究了铁水预处理时炉渣碱度和铁水温度对脱钛硅锰的影响,并系统的分析了其脱出规律.研究表明铁水中钛硅的氧化基本不受铁水温度和炉渣碱度的影响,锰的氧化受铁水温度和炉渣碱度的影响较大,低温、低碱度有利于铁水脱锰.当铁水温度T=1280℃,碱度R=0.44,铁水中钛硅锰可分别脱除至[Si]=0.011%,[Ti]<0.005%,[Mn]=0.024%,满足了高纯生铁对锰的指标要求.     

网络形成体对重金属氧化物玻璃形成的影响

利用红外吸收光谱和喇曼散射光谱考察了PbO-Bi2O3-B2O3,PbO-Bi2O3-B2O3-SiO2及PbO-Bi2O3-P2O5系统中B3+,Si4+,P5+离子的配位状态,比较了不同玻璃形成体氧化物在重金属氧化物玻璃形成中的作用.研究结果表明在上述各系统重金属氧化物玻璃中,B3+,Si4+,P5+分别以孤立的[BO3]三角体、[SiO4]四面体及不带PO双键的[PO4]四面体形式存在;重金属氧化物玻璃的形成主要取决于[BO3]三角体、[SiO4]和[PO4]四面体的含量,这些氧多面体的作用是对Pb2+,Bi3+,O2-的积聚起阻隔作用,使之难以排列成晶格结构,从而形成非晶态玻璃.     

高炉铁水降硅的实验研究

从理论上分析了降低铁水中硅含量的三个途径:控制硅源;降低滴落带的高度;增加炉缸渣中的氧化性.在实验室进行了降低铁水中硅含量的实验,得到了铁水中硅含量的影响因素:提高二元碱度有利于降硅;增加渣中氧化物可降低SiO2的活度有利于降硅;Al2O3和SiO2不利于降硅;冶炼时焦炭中SiO2的挥发量随温度的升高而增多,使铁水中硅含量增加;随着滴落带高度的增加,铁水中硅含量不断增加.根据实验室研究针对唐山建龙公司高炉特点提出降低铁水中硅含量的措施,降硅效果明显,铁水中硅的质量分数由原来的0.55%左右降到了0.40%左右.     

高炉喷吹铁矿粉工业性试验结果分析

对鞍钢１０５０ｍ＾３高炉喷吹铁矿粉的工业性试验结果进行了分析。由于矿粉中氧化铁的氧化作用在喷矿近１０ｋｇ／ｔ条件下，生铁Ｓｉ含量由０．６３１％降至０．５８４％；硅氧化放热与铁矿粉分解及还原吸热大体相抵，所以喷吹后焦比未见升高。     

考虑时滞因素的RBF神经网络模型在高炉铁水硅预报中的应用

在高炉炼铁生产过程中,铁水硅含量反映高炉炉温,预测和控制炉温对高炉生产的节能、降耗、顺行至关重要.基于包钢6号高炉生产数据,建立了RBF神经网络铁水硅含量预测模型.研究表明:考虑时滞因素的RBF神经网络模型,当误差范围＜±0.10时,预报准确率达到了85％,其准确度高于不考虑时滞因素的RBF神经网络模型,对在线预测高炉铁水硅含量具有实用价值.     

高炉铁水硅含量预测系统

高炉铁水中的硅含量不仅是衡量产品质量的一个重要指标,而且反映了高炉能量利用的好坏.铁水硅含量的准确预测,能够指导高炉配料和高炉冶炼操作,实现降低铁水硅含量的目的.根据硅还原的机理从热力学和动力学方程出发,经推导得出了铁水中硅含量的预测模型,并结合高炉物料平衡及热平衡计算,编制成高炉铁水硅含量的预测系统.将实际高炉的原料条件及操作参数输入系统,得到了高炉铁水硅含量的预测值.该预测值与实测值相比,误差范围小,命中率高.从而表明该预测系统在实际运用中具有可靠性.     

湘钢高炉锌平衡的研究

分别对湘钢3#、4#高炉取样检测,进行了锌负荷和锌平衡计算,结果表明,高炉中的锌富集主要来自烧结矿,3#,4#(特别是4#)高炉中的锌主要由渣、铁(含除尘灰)排出,这三者的排锌量占总排锌量的92.83%。     

氧化锰对高氧化铝含量高炉渣性能影响的实验

南京钢铁集团公司高炉炉渣中氧化铝含量高达19%,因此炉渣流动性变差,高炉被迫采用高温操作,铁水硅含量偏高,影响了高炉的强化.针对这个问题,实验测定了由分析纯化学试剂配制的南钢高炉模拟渣样在加入氧化锰后的粘度,并根据实验结果分析了氧化锰对高氧化铝含量高炉渣性能的影响,得出南钢高炉降低铁水硅含量的措施.结果表明：在高Al2O3含量炉渣中,添加MnO对其降低粘度的作用效果非常大,同时炉渣粘度的降低将允许适当降低高炉操作温度,有利于降低铁水硅含量.     

操作制度对邢钢2#高炉铁水含硅量的影响

对与邢钢2#高炉低硅铁的冶炼相关的大量数据进行了现场调查与收集,进行了多次反复的一元和多元回归处理。结果表明,在目前的生产条件下,提高炉渣的碱度,将二元碱度控制在1.10-1.20之间,三元碱度控制在1.45-1.50之间;在维持高炉炉况稳定顺行前提下,进一步提高利用系数、煤比、富氧率、热风温度和炉顶压力有利于降低铁水含硅量。     

唐钢二炼铁厂3号高炉铁水硅含量神经网络预报模型

根据唐钢二炼铁厂3^#高炉的生产情况和技术水平，建立了高炉铁水硅含量神经网络预报模型。模型采用BP网络，仿真试验结果表明，该模型具有较好的命中效果。同时，基于预报的铁水硅含量，结合部分专家知识，指导操作决策。具有很强的实用性。     

湘钢铁水含硅预报模型的开发和应用

分析了原燃料条件较差、炉况稳定程度较低和检测仪表不多的湘潭钢铁公司２号高炉铁水含硅量数据的统计学特征。按照现代控制论的观点，将高炉视作多输入－单输出系统。当系统处于相对稳定的状态时，可以用若干个操作变量和模型预报偏差的多项式预报下一铁次的含硅量；根据赤池法则确定模型中包括的自变量及其阶数。应用该模型对９１５炉铁次的含硅量作离线预报研究，结果证明了模型的适用性。