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1、錳渣制作鑄石的工藝研究2010年第5期總第214期鐵合金FERRo.ALLoYS2010NO.5Tot.214錳渣制作鑄石的工藝研究賈寶志常原勇任康民蔚曉嘉(山西交城義望鐵合金有限責(zé)任公司交城中國(guó)030500)摘要為實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn),對(duì)在錳合金冶煉中的廢渣進(jìn)行了制做鑄石的工藝研究.通過(guò)對(duì)材料熱分析,顯微結(jié)構(gòu)分析,材料的硬度及x射線衍射分析,以及對(duì)結(jié)晶溫度,保溫時(shí)間的實(shí)驗(yàn),得出了錳渣制做鑄石的工藝參數(shù),結(jié)論認(rèn)為錳渣可以用來(lái)制做鑄石.關(guān)鍵詞錳渣鑄石硅酸鹽中圖分類號(hào)X75l文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào)1001.1943(2010)05—0033—04TECHN
2、ICALRESEARCHoNMAKINGCASTSToNEWITHMANGANESESLAGJiaBaozhiChangYuanyongRenKangminWeiXiaojia(ShanxiJiaochengYiwangFerroalloyCo.,Ltd.,Jiaocheng030500,China)AbstractTorealizethegreenproduction,takingtechnicalresearchonmakingeaststonewithwasteslagfromferromanganesesmelting.Through
3、thermalanalysisofmaterial,microscopicstructureanalysis,materialhardnessanalysisandX—raydiffractionanalysis,aswellasexperimentsofcrystallizationtemperatureandthermalinsulationtimetoobtainthetechnologicalparameterofmakingcaststonewithmanganeseslag.Theconclusionconsideredthatm
4、anganeseslagcouldmakecaststone.Keywordsmanganeseslag,caststone,silicate刖禹鐵合金行業(yè)伴隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展而快速發(fā)展,因而鐵合金冶煉產(chǎn)生的廢渣也在急速增加,目前許多廠家處理廢渣的方法仍以水淬后棄用為主.丟棄的有熱能,電能和水資源,并會(huì)造成環(huán)境污染.通常也有許多回收廢渣的措施,如制造水泥,磚,可保溫的硅酸鹽材料等.但這對(duì)渣的成分有一定的要求,還要進(jìn)行處理(如再烘干),需要消耗能源,且并非所有類型的渣都可如此回收.制做鑄石是一種很好的回收廢渣的方法.鑄石是硅酸鹽材料,主要以某些
5、天然巖石(如玄武巖等)或某些工業(yè)廢料(礦渣)作為原料制成,其制品可廣泛應(yīng)用于冶金,煤炭,化工,建材等工業(yè)部門(mén).山西義望鐵合金有限責(zé)任公司每年產(chǎn)生約9萬(wàn)噸錳渣,產(chǎn)能擴(kuò)大后廢渣量即將翻倍.文章針對(duì)義望鐵合金有限責(zé)任公司所產(chǎn)生的錳渣,進(jìn)行了一系列的鑄石制做與性能試驗(yàn)研究,期望找出合理的工藝參數(shù),以回收利用每年大約20萬(wàn)噸的廢渣.1爐渣分析1.1爐渣熱分析對(duì)爐渣作熱分析后得到熱分析曲線,見(jiàn)圖1.從熱分析曲線可知,爐渣在1250℃左右開(kāi)始熔化,升魯≥量U∽凸l0卷℃圖1熱分析(DSC)曲線Fig.1Thermalanalysis(DSC)curve作者
6、簡(jiǎn)介賈寶志男,1970年3月出生,鐵合金廠廠長(zhǎng),現(xiàn)從事冶金設(shè)備與工藝的研究工作.收稿日期2010—02—03鐵合金2010盎溫時(shí)在950℃和1000℃各有一個(gè)放熱峰,主要相結(jié)構(gòu)在950℃左右發(fā)生相變化.在770cIC左右也有一個(gè)小吸熱峰.從減小熱開(kāi)裂的目的出發(fā),將結(jié)晶保溫點(diǎn)選擇在900~950cIC,而將770oC左右定為下一步的保溫點(diǎn),以消除應(yīng)力.1.2鑄石原料配方計(jì)算法礦熱爐冶煉錳合金后留下的錳渣因含有一定量的氧化錳,而與傳統(tǒng)鐵渣有所不同.義望鐵合金有限責(zé)任公司所產(chǎn)錳渣化學(xué)成分見(jiàn)表1.一般情況下,鑄石是由鑄普通輝石和殘余玻璃表1錳爐渣化學(xué)
7、組成Tab.1Chemicalcompositionofmanganeseslag相組成,輝石約占80%,玻璃約占20%,鑄普通輝石以富鋁,貧鈣為特征,殘余玻璃的化學(xué)成分接近于斜長(zhǎng)石.在設(shè)計(jì)鑄石組成時(shí),考慮鑄石的化學(xué)成分在搭配為輝石相結(jié)構(gòu)后,應(yīng)使SiO分子有一定余量,這樣剩余的硅分子數(shù)稱做余硅指數(shù),其理論值在70~110之間變化….余硅指數(shù)的計(jì)算公式如下:K=N.M.(SiO2一TiO2)一N.M.(CaO+MgO+FeO+2Fe2O3)一4N.M.R2O(1)式(1)中,v..表示該氧化物分子數(shù),RO為堿金屬氧化物.對(duì)爐渣計(jì)算后的結(jié)果見(jiàn)表1
8、,從余硅指數(shù)看,SiOz含量偏低.1.3鑄石的相組成1.3.1晶相(1)輝石輝石是鈣,鎂,鐵,鋁的偏硅酸鹽,是鑄石中主晶相.(2)橄欖石其化學(xué)式為Rz【SiO】.R