電渣重熔過程氟化物揮發(fā)機(jī)理研究.pdf

1、爐渣組元成分對(duì)爐渣的物化性能具有決定性的作用,從而影響電渣重熔冶金質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。調(diào)研表明,電渣重熔過程中爐渣成分是會(huì)發(fā)生變化的,而這種成分變化機(jī)理與其對(duì)電渣重熔工藝的影響未有進(jìn)行系統(tǒng)的研究,所以,對(duì)電渣熔體過程爐渣成分變化機(jī)理與其對(duì)工藝的影響的研究具有重大意義。
　　本文在對(duì)電渣重熔過程氟化物揮發(fā)相關(guān)研究進(jìn)行歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上,通過活度計(jì)算模型對(duì)氟化物揮發(fā)反應(yīng)進(jìn)行了熱力學(xué)分析,得到了不同堿度條件下氟化物揮發(fā)物揮發(fā)程度排序。結(jié)果

2、表明,堿度在1.142至0.54區(qū)間內(nèi),揮發(fā)物的揮發(fā)程度由強(qiáng)到弱依次為CaF2>MgF2>AlF3>SiF4>AlOF。
　　根據(jù)高溫TG-DSC熱重差熱分析儀并結(jié)合熱力學(xué)分析建立氟化物高溫?fù)]發(fā)的本征動(dòng)力學(xué)模型,進(jìn)一步分析了氟化物的揮發(fā)機(jī)制,為電渣重熔過程中氟化物的揮發(fā)反應(yīng)研究奠定理論基礎(chǔ)。動(dòng)力學(xué)研究表明:不管是二元或五元高氟渣系,其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的級(jí)數(shù)均為0級(jí)反應(yīng)。70％CaF2-30%Al2O3二元渣系中,氟化物的揮發(fā)反應(yīng)表觀

3、活化能E為214.442kJ·mol-1,CaF2-CaO-Al2O3-SiO2-MgO五元渣系的反應(yīng)活化能則介于314.402～630.129kJ·mol-1之間。
　　根據(jù)實(shí)際調(diào)研數(shù)據(jù),探討了爐渣成分變化對(duì)電渣冶煉工藝過程的影響。ESR過程中爐渣的電導(dǎo)率是呈增大趨勢,由2.05S/cm增大至2.54S/cm,不利于電渣冶金生產(chǎn)。在ESR過程中爐渣的化學(xué)穩(wěn)定度SS從1.61增大至1.65;爐渣的硫容量CS從4.76×10-8增大