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铝酸钙精炼渣(Calcium Aluminate Flux)是一种新型的预熔性钢水精炼剂,由于其具有脱除钢中硫和氧、埋弧加热、净化钢液、防止钢液吸气的性能而被钢铁冶金行业广泛应用。目前报道的铝酸钙精炼渣多为CaO-SiO2-Al2O3系预熔型精炼渣,并且应用研究的多为精炼渣或者萤石对钢水精炼性能的影响,而对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系精炼渣报道的较少;因此,本文主要研究含有不同氧化镁含量铝酸钙精炼渣的熔化性能、提高对钢水精炼效果以及延缓对镁碳砖蚀损。精炼渣的良好的熔化性能能够保证精炼渣在冶炼过程中快速熔化,为现代化高效冶炼提供保障:本文对CaO-MgO-Al2O3-SiO2精炼渣的软化温度、半球温度、流动温度和熔速通过正交试验方法进行了研究并得出影响精炼渣熔化性能的显著性影响因素是SiO2和MgO,其次是CaO和A1203。其中最优组合为:Si02约3%,MgO小于12%,CaO约45%和A1203约40%。并在此基础上,合成了氧化镁含量从1%到16%并且熔点小于1350℃的预熔型铝镁酸钙精炼渣(Calcium Magnesia Aluminate Flux)。通过利用感应电炉模拟LF工艺,比较铝镁酸钙精炼渣在铝镇静钢中的脱硫效果,得出了脱硫率大于70%的铝镁酸钙精炼渣化学组成为Si02小于5%,MgO小于10%,A1203约40%,CaO为45-55%。并且讨论了铝镁酸钙精炼渣在钢水精炼过程中对钢水夹杂物的影响并与传统用萤石造渣工艺进行了对比,研究得出萤石造渣工艺中产生的夹杂物较多并且会带来大于20μm的大型夹杂物;铝镁酸钙精炼渣中随着MgO含量的升高,夹杂物平均尺寸呈现增大、降低然后又增大的“N”型发展趋势;与萤石造渣产生的夹杂物相比,铝酸钙精炼渣的加入可以显著降低镁铝尖晶石夹杂物中MgO的含量并使之靠近1600℃液相区。为了延缓钢渣对镁碳砖的蚀损并提高镁碳砖使用寿命,本文对比了铝镁酸钙精炼渣与传统工艺中采用的萤石造渣得出:随着铝镁酸钙精炼渣中MgO含量的增加,对镁碳砖的侵蚀逐渐减弱并且都优于萤石,平均相对侵蚀率比萤石能降低30%。并且首先是混合渣对镁碳砖熔解蚀损后达到终渣饱和的氧化镁8%,然后由于终渣对镁碳材料的动态搅拌,镁碳材料的镁砂颗粒逐渐被侵蚀直至终渣中氧化镁含量高达20%,镁碳砖逐渐被蚀损。通过对铝镁酸钙精炼渣的工业化深脱硫试验可以得到:合成的45-55%CaO、34-44%Al2O3、6-12%MgO、<5%SiO2、<1.0Fe2O3、<0.2F及<0.1%S的铝酸钙精炼渣,能使得钢水终点脱硫率大于90%,远大于目前钢厂采用的机械复合精炼渣70%的脱硫率,并且终渣具有0.003-0.004的良好硫化物容量,达到钢水夹杂物高倍电镜检验A、B、C、D及DS均小于1.0的技术要求。