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锰铁合金​热熔渣的物理性能研究:

锰铁合金造渣制度是黑色和有色冶金过程的基本制度。在炼铁行业有“炼铁就是炼渣”的说法,这足以证明造渣制度在冶炼工艺过程中的重要性。所谓造渣制度是根据冶金装备、原料条件和产品标准等,选择一个合理的渣成分。这个渣成分应该在冶炼过程中具有一个合适的熔化性温度、较好的流动性和适宜的粘度。熔渣粘度的测定是直观了解和控制造渣制度的手段。当下,冶金企业根据自身可持续发展的需要,不仅关注拥有合理的造渣制度使冶炼过程得以顺畅进行,更关注冶炼副产物(热熔渣)中渣作为一种资源、显热作为一种能源的利用。锰铁合金生产中,每冶炼出1t锰铁合金约产生1100~1300kg渣,排出温度在1400~1550℃, 每t渣含(1260~1880) x103kJ的显热,相当于60kg左右标准煤的热值,其中锰铁合金冶炼的热熔渣可用于制取矿棉。因此,为了满足制棉工艺的需要,同样需要对热熔渣的粘度进行测定。本文对锰铁合金的热熔渣粘度进行了研究。

2 实验方法和内容:实验装置和原理方法熔渣的粘度实验采用鞍山科翔仪器仪表有限公司的 RTW-10型熔体物性测定仪。设备示意如图1。测定熔渣粘度时,将金属钼检测探头置入坩埚内熔渣中,电机拖动钢丝、不锈钢杆和钼杆带动钼检测探头旋转。由于熔渣黏性产生的滞后作用使电机轴头与检测杆之间发生扭转,扭转角则由与轴头和检测杆关联的二个遮光片确定,锰铁合金并由光控门产生的电信号经时频数显器将扭转角转换成时间差信号显示出来。熔渣的粘度正比于时间差,其关系式为:

η=K·ΔT

式中:η—熔渣的粘度Pa·S

K—仪器常数。由测试已知粘度值的液体确定

ΔT—时频数显器显示的时间差ms

通过测量时间差ΔT即可得到熔渣的粘度值η。测量采用降温定点方法。首先将冷渣加热至700℃、保温60min除炭。待渣冷却后取粒度为1~3 mm 渣120g分成三份备用。将坩埚空升温到1200℃, 加入一份渣样40g后升温熔化,待熔化后依次加入其余二份。继续升温至1530℃恒温30 min, 待熔渣成分和温度充分均匀后测量粘度值并开始降温。锰铁合金分阶段确定降温速率。1530℃至1450℃期间每分钟降5℃, 1450℃后每分钟降3℃。

锰铁合金