Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШЛАКОВ СИСТЕМЫ CaO – SiO2 – B2O3 , СОДЕРЖАЩЕЙ 15 % Al2O3 И 8 % MgO

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-10-769-773

Полный текст:

Аннотация

Методом  симплексных  решеток  планирования  эксперимента  изучено  влияние  химического  состава  оксидной  системы  CaO – SiO2 – B2O3 , содержащей 15 % Al2O3 и 8 % MgO на вязкость и температуру кристаллизации (здесь и далее указаны % (по массе)).  Показано, что добавки оксида бора в шлаки изучаемой оксидной системы расширяют диапазон состава шлаков с низкой температурой кристаллизации и вязкостью. Шлаки основностью 2,0 – 3,0, содержащие 1 – 3 % B2O3 , характеризуются низкой (1400 – 1450 °С) температурой  кристаллизации и обладают высокой текучестью. Вязкость таких шлаков при их нагреве до 1550 и 1600  °С не превышает 0,20 и  0,15  Па·с  соответственно. Увеличение содержания B2O3 до 4 – 6 % в шлаках основностью 2,0 – 3,0 сопровождается снижением температуры кристаллизации до 1350 – 1425 °С с сохранением низкой (не более 0,15 Па·с) вязкости при температуре нагрева системы 1550 и  1600  °С. Смещение формируемых шлаков, содержащих 1 – 6 % B2O3 , в область повышенной до 3,0 – 5,0 основности сохраняет достаточно высокую  их текучесть. При этом с ростом концентрации оксида бора явно прослеживается тенденция смещения изучаемой оксидной системы  в  область низких температур кристаллизации. Температура кристаллизации шлаков основностью 3,0 – 4,0, содержащих 6 % B2O3 , достигает 1400 °С и практически не превышает 1475 °С для шлаков основностью 4,0 – 5,0, содержащих 1 – 2 % B2O3 . При температуре 1600  °С  вязкость шлаков изменяется от 0,15 Па·с при основности 3,0 и содержании оксида B2O3 5 – 6 % до 0,25 Па·с при основности 4,0  –  5,0  и  содержании оксида B2O3 1 – 3 %. Снижение температуры исследуемой оксидной системы на 50 °С сопровождается незначительным (не  более 0,05 Па·с) повышением вязкости.

Об авторах

А. А. Бабенко
Институт металлургии УрО РАН
Россия

д.т.н., главный научный сотрудник 

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101



Р. Р. Шартдинов
Институт металлургии УрО РАН
Россия

младший научный сотрудник

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101



А. Г. Уполовникова
Институт металлургии УрО РАН
Россия

к.т.н., старший научный сотрудник

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101



А. Н. Сметанников
Институт металлургии УрО РАН
Россия

инженер-исследователь

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101



В. С. Гуляков
Институт металлургии УрО РАН
Россия

к.т.н., старший научный сотрудник

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101



Список литературы

1. Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В. Производство стали. В 3 т. Т. 3. Внепечная металлургия стали. – М.: Теплотехник, 2010. – 544 с.

2. Попель С.И., Сотников А.И., Бороненков В.Н. Теория металлургических процессов. Учеб. пособие для студ. металлург. спец. вузов. – М.: Металлургия, 1986. – 463 с.

3. Соколов Г.А. Внепечное рафинирование стали. – М.: Металлургия, 1977. – 208 с.

4. Физико-химические методы исследования металлургических процессов / П.П. Арсентьев, В.В. Яковлев, М.Г. Крашенинников, Л.А. Пронин, Е.С. Филиппов. – М.: Металлургия, 1988. – 511 с.

5. Явойский В.И., Явойский А.В. Научные основы современных процессов производства стали. – М.: Металлургия, 1987. – 184 с.

6. Wang H.M., Zhang T.W., Zhu H., Yan Y.Q., Zhao Y.N. Effect of B2O3 and CaF2 on viscosity of ladle refining slag // Advanced Materials Research. 2011. Vol. 295-297. P. 2647 – 2650.

7. Ko K.Y., Park J.H. Effect of CaF2 addition on the viscosity and structure of CaO-SiO2-MnO slags // ISIJ International. 2013. Vol. 53. No. 6. P. 958 – 965.

8. Choi S.Y., Lee D.H., Shin D.W., Choi S.Y., Cho J.W., Park J.M. Properties of F-free glass system as a mold flux: viscosity, thermal conductivity and crystallization behavior // Non-Cryst. Solids. 2004. Vol. 345-346. P. 157 – 160.

9. Nakada H., Nagata K. Crystallization of CaO-SiO2-TiO2 slag as a candidate for fluorine free mold flux // ISIJ Int. 2006. Vol. 46. No. 3. P. 441 – 449.

10. Persson M., Seetharaman S., Seetharaman S. Kinetic studies of fluoride evaporation from slags // ISIJ Int. 2007. Vol. 47. No. 12. P. 1711 – 1717.

11. Физические свойства расплавов системы CaO-Al2O3-SiO2- -MgO-CaF2 / А.А. Акбердин, И.С. Куликов, В.А. Ким и др. – М.: Металлургия, 1987. – 144 с.

12. Hongming W., Tingwang Z., Hua Z. Effect of B2O3 on melting temperature, viscosity and desulfurization capacity of CaO-based refining flux // ISIJ International. 2011. Vol. 51. No. 5. P. 702 – 708.

13. Акбердин А.А., Киреева Г.М., Медведовская И.А. Влияние B2O3 на вязкость шлаков системы CaO – Al2O3 – SiO2 // Известия АН СССР. Металлы. 1986. № 3. С. 55, 56.

14. Бабенко А.А., Истомин С.А., Протопопов Е.В., Сычев А.В., Рябов В.В. Вязкость шлаков системы CaO – SiO2 – Al2O3 – MgO – – B2O3 // Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. № 2. С. 41 – 43.

15. Wang Hong-ming, Li Gui-rong, Li Bo, Zhang Xue-jun, Yan Yongqi. Effect of B2О3 on melting temperature of CaO-based ladle refining slag // ISIJ International. 2010. Vol. 17. No. 10. P. 18 – 22.

16. Wamg H., Li G., Dai R. САS-OB: refining slag modification with В2О3 – CaO and СаF2 – CаО // Ironmaking and Steelmaking. 2007. Vol. 34. No. 4. P. 350 – 353.

17. Zhang Lei, Wang Wanlin, Xie Senlin, Zhang Kaixuan, Sohn Il. Effect of basicity and B2O3 on the viscosity and structure of fluorinefree mold flux // Journal of Non-Crystalline Solids. 2017. Vol. 460. No. 4. P. 113 – 118.

18. Sun Y.Q., Liao J.L., Zheng K., Wang X.D., Zhang Z.T. Effect of B2O3 on the Structure and Viscous Behavior of Ti-Bearing Blast Furnace Slags // JOM. 2014. Vol. 66. No. 10. P. 2168 – 2175.

19. Планирование эксперимента при исследовании физико-химических свойств металлургических шлаков. Методическое пособие / В.А. Ким, Э.Н. Николай, А.А. Акбердин и др. – Алма-Ата: Наука, 1989. – 116 с.

20. Ким В.А., Акбердин А.А., Куликов И.С. и др. Использование метода симплексных решеток для построения диаграмм типа состав – вязкость // Изв. вуз. Черная металлургия. 1980. № 9. С. 167, 168.


Для цитирования:


Бабенко А.А., Шартдинов Р.Р., Уполовникова А.Г., Сметанников А.Н., Гуляков В.С. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШЛАКОВ СИСТЕМЫ CaO – SiO2 – B2O3 , СОДЕРЖАЩЕЙ 15 % Al2O3 И 8 % MgO. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2019;62(10):769-773. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-10-769-773

For citation:


Babenko A.A., Shartdinov R.R., Upolovnikova A.G., Smetannikov A.N., Gulyakov V.S. PHYSICAL PROPERTIES OF SLAGS OF CaO – SiO2 – B2O3 SYSTEM CONTAINING 15 % OF Al2O3 AND 8 % OF MgO. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2019;62(10):769-773. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-10-769-773

Просмотров: 49


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)