FactSage在钢渣处理研究中的应用
|
摘要
介绍了目前FactSage在国内外钢渣处理中的应用进展,并将FactSage应用于宁夏钢铁集团转炉钢渣的复杂多元多相平衡计算。结果表明,该软件体系能够对钢渣体系进行较好地模拟计算,但模拟结果应结合SEM、EDS、XRD等检测手段。借助FactSage能够预测温度、压力、成分等对整个钢渣体系的影响,并对平衡状态下的各相组成进行模拟计算,以此对整个体系进行优化设计。该软件系统在钢渣处理研究中具有良好的应用前景。
This paper introduces an overview of application circumstance of FactSage in the current slag processing of national and abroad. The application of FactSage on the multi-phase equilibrium calculation of BOF associated with Ningxia Iron and Steel Group. The results show that the mineralogical products in the steel slag can be accurately predicted combining with the SEM-EDS and XRD results. The effect of temperature, pressure and composition on the formation of mineralogical products can be predicted by using FactSage. The optimization of the slag system can be made with respect to the calculation results. The software system has good application prospects in the study of steel slag treatment.
This paper introduces an overview of application circumstance of FactSage in the current slag processing of national and abroad. The application of FactSage on the multi-phase equilibrium calculation of BOF associated with Ningxia Iron and Steel Group. The results show that the mineralogical products in the steel slag can be accurately predicted combining with the SEM-EDS and XRD results. The effect of temperature, pressure and composition on the formation of mineralogical products can be predicted by using FactSage. The optimization of the slag system can be made with respect to the calculation results. The software system has good application prospects in the study of steel slag treatment.
引文
[1]何腊梅,胡燕.钢渣在炼钢生产中的循环利用[J].钢铁技术,2013(4):2-4.
[2]赵爱新.钢渣处理技术及钢渣粉的综合应用[A].济南市科学技术协会.济南市2005年学术年会论文集[C].济南市科学技术协会,2005.3.
[3]王纯,杨景玲,朱桂林,等.钢铁渣高价值利用技术发展和现状[J].中国废钢铁,2012(1):42-53.
[4]金澜.CALPHAD方法及Thermo-Calc软件在钢铁研发中的应用[J].梅山科技,2013(1):22-25.
[5]曹战民,宋晓艳,乔芝郁.热力学模拟计算软件FactSage及其应用[J].稀有金属,2008(2):216-219.
[6]乔芝郁,郝士明.相图计算研究的进展[J].材料与冶金学报,2005(2):83-90.
[7]张丕兴,周士芬,苏慕珍.钢渣的矿相研究[J].建材研究院院刊,1979(2):47-57.
[8]李寒旭,二宫善彦,董众兵,等.Application of the FactSage to Predict the Ash Melting Behavior in Reducing Conditions[J].Chinese Journal of Chemical Engineering,2006,(06):784-789.
[9]李辽沙,于学峰,余亮,等.转炉钢渣中磷元素的分布[J].中国冶金,2007(1):42-45.
[10]徐涛,孙彦辉,许中波,等.SPHC钢LF精炼过程钢水增硅分析[J].钢铁,2009,44(6):28-31.
[11]徐冉,宋波,毛璟红.CaO-MgO-SiO2-Al2O3-TiO2-钢渣体系熔化性能[J].北京科技大学学报,2010,32(11):1422-1427.
[12]赵定国,郭培民,赵沛.CaO-SiO2-B2O3熔渣的热力学计算模型[J].钢铁研究学报,2010,22(9):18-21.
[13]程子建,郭靖,程树森.酒钢CSP流程SPCC钢LF精炼渣-钢平衡及渣成分优化[J].钢铁,2012(10):45-51.
[14]唐辉.利用炼钢厂废渣碳酸化固定CO2的研究[D].武汉:武汉科技大学,2012.
[15]周寒梅,包燕平,林路.P2O5对CaO-SiO2-FetO-P2O5渣中富磷相的影响[J].中国冶金,2013,23(1):45-49+53.
[16]封胜克,刘承军,姜茂发.不同冷却制度条件下含铬钢渣的物相组成分析[A].中国金属学会炼钢分会、北京金属学会、西安建筑科技大学.第十八届(2014年)全国炼钢学术会议论文集-S09:环保[C].中国金属学会炼钢分会、北京金属学会、西安建筑科技大学,2014.5.
[17]江露,刁江,闫小满,等.Al2O3改性对中高磷转炉渣中磷富集行为的影响[A].金属学会炼钢分会、北京金属学会、西安建筑科技大学.第十八届(2014年)全国炼钢学术会议论文集-S04:氧气转炉炼钢与电炉炼钢[C].金属学会炼钢分会、北京金属学会、西安建筑科技大学,2014.6.
[18]吴启帆,包燕平,林路,等.转炉钢渣的物相及其冷却析出研究[J].武汉科技大学学报,2014,37(6):411-414.
[19]程子建,郭靖,程树森,等.酒钢SPCC钢的LF精炼脱硫[J].钢铁研究学报,2012,24(9):10-15.
[20]赵磊.铌精矿直接合金化的热力学计算与试验[D].包头:内蒙古科技大学,2014.
[21]赵丽树,吕庆,张淑会,等.CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO渣系FeO活度的计算模型[J].中国冶金,2012,22(10):23-29.
[22]Ai X-B,Bai H,Zhao L-H,et al.Thermodynamic analysis and formula optimization of steel slag-based ceramic materials by FactSage software[J].International Journal of Minerals,Metallurgy,and Materials,2013,20(4):379-385.
[23]戴占海,卢锦堂,孔纲.相图计算的研究进展[J].材料导报,2006(4):94-97.
[24]http://www.factsage.cn.[OL][EB/OL].
[25]杨治明,陈敏,王楠.CaO-SiO2-FeOx-MgO氧化物体系液相区及相关系计算[J].材料与冶金学报,2012,11(2):93-97.
[26]杨阳.CaO-MgO-SiO2-Cr2O3体系中相平衡研究[D].济南:山东大学,2011.
[27]辛雪倩.CaO-SiO2-Al2O3-FeOx四元氧化物体系热力学性质研究[D].沈阳:东北大学,2011.
[28]徐冉.钢渣熔化温度理论研究[A].中国自然科学基金委员会工程与材料学部、中国金属学会冶金过程物理化学学术委员会、中国有色金属学会冶金物理化学学术委员会、中国稀土学会.2010年全国冶金物理化学学术会议专辑(上册)[C].中国自然科学基金委员会工程与材料学部、中国金属学会冶金过程物理化学学术委员会、中国有色金属学会冶金物理化学学术委员会、中国稀土学会,2010:6.
[29]田洪鹏,朱学栋,朱子彬.应用FactSage预测CaO助熔剂对模拟灰熔融特性的影响[A].上海市化学化工学会.上海市化学化工学会2008年度学术年会论文集[C].上海:上海市化学化工学会,2008.2.
[30]Semykina A,Shatokha V,Iwase M,et al.Kinetics of oxidation of divalent iron to trivalent state in liquid FeO-CaO-SiO2 slags[J].Metallurgical and Materials Transactions B,2010,41(6):1230-1239.
[31]Semykina A,Nakano J,Sridhar S,et al.Confocal Scanning Laser Microscopy Studies of Crystal Growth During Oxidation of a Liquid FeO-CaO-SiO2 Slag[J].Metallurgical and Materials Transactions B,2011,42(3):471-476.
[2]赵爱新.钢渣处理技术及钢渣粉的综合应用[A].济南市科学技术协会.济南市2005年学术年会论文集[C].济南市科学技术协会,2005.3.
[3]王纯,杨景玲,朱桂林,等.钢铁渣高价值利用技术发展和现状[J].中国废钢铁,2012(1):42-53.
[4]金澜.CALPHAD方法及Thermo-Calc软件在钢铁研发中的应用[J].梅山科技,2013(1):22-25.
[5]曹战民,宋晓艳,乔芝郁.热力学模拟计算软件FactSage及其应用[J].稀有金属,2008(2):216-219.
[6]乔芝郁,郝士明.相图计算研究的进展[J].材料与冶金学报,2005(2):83-90.
[7]张丕兴,周士芬,苏慕珍.钢渣的矿相研究[J].建材研究院院刊,1979(2):47-57.
[8]李寒旭,二宫善彦,董众兵,等.Application of the FactSage to Predict the Ash Melting Behavior in Reducing Conditions[J].Chinese Journal of Chemical Engineering,2006,(06):784-789.
[9]李辽沙,于学峰,余亮,等.转炉钢渣中磷元素的分布[J].中国冶金,2007(1):42-45.
[10]徐涛,孙彦辉,许中波,等.SPHC钢LF精炼过程钢水增硅分析[J].钢铁,2009,44(6):28-31.
[11]徐冉,宋波,毛璟红.CaO-MgO-SiO2-Al2O3-TiO2-钢渣体系熔化性能[J].北京科技大学学报,2010,32(11):1422-1427.
[12]赵定国,郭培民,赵沛.CaO-SiO2-B2O3熔渣的热力学计算模型[J].钢铁研究学报,2010,22(9):18-21.
[13]程子建,郭靖,程树森.酒钢CSP流程SPCC钢LF精炼渣-钢平衡及渣成分优化[J].钢铁,2012(10):45-51.
[14]唐辉.利用炼钢厂废渣碳酸化固定CO2的研究[D].武汉:武汉科技大学,2012.
[15]周寒梅,包燕平,林路.P2O5对CaO-SiO2-FetO-P2O5渣中富磷相的影响[J].中国冶金,2013,23(1):45-49+53.
[16]封胜克,刘承军,姜茂发.不同冷却制度条件下含铬钢渣的物相组成分析[A].中国金属学会炼钢分会、北京金属学会、西安建筑科技大学.第十八届(2014年)全国炼钢学术会议论文集-S09:环保[C].中国金属学会炼钢分会、北京金属学会、西安建筑科技大学,2014.5.
[17]江露,刁江,闫小满,等.Al2O3改性对中高磷转炉渣中磷富集行为的影响[A].金属学会炼钢分会、北京金属学会、西安建筑科技大学.第十八届(2014年)全国炼钢学术会议论文集-S04:氧气转炉炼钢与电炉炼钢[C].金属学会炼钢分会、北京金属学会、西安建筑科技大学,2014.6.
[18]吴启帆,包燕平,林路,等.转炉钢渣的物相及其冷却析出研究[J].武汉科技大学学报,2014,37(6):411-414.
[19]程子建,郭靖,程树森,等.酒钢SPCC钢的LF精炼脱硫[J].钢铁研究学报,2012,24(9):10-15.
[20]赵磊.铌精矿直接合金化的热力学计算与试验[D].包头:内蒙古科技大学,2014.
[21]赵丽树,吕庆,张淑会,等.CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO渣系FeO活度的计算模型[J].中国冶金,2012,22(10):23-29.
[22]Ai X-B,Bai H,Zhao L-H,et al.Thermodynamic analysis and formula optimization of steel slag-based ceramic materials by FactSage software[J].International Journal of Minerals,Metallurgy,and Materials,2013,20(4):379-385.
[23]戴占海,卢锦堂,孔纲.相图计算的研究进展[J].材料导报,2006(4):94-97.
[24]http://www.factsage.cn.[OL][EB/OL].
[25]杨治明,陈敏,王楠.CaO-SiO2-FeOx-MgO氧化物体系液相区及相关系计算[J].材料与冶金学报,2012,11(2):93-97.
[26]杨阳.CaO-MgO-SiO2-Cr2O3体系中相平衡研究[D].济南:山东大学,2011.
[27]辛雪倩.CaO-SiO2-Al2O3-FeOx四元氧化物体系热力学性质研究[D].沈阳:东北大学,2011.
[28]徐冉.钢渣熔化温度理论研究[A].中国自然科学基金委员会工程与材料学部、中国金属学会冶金过程物理化学学术委员会、中国有色金属学会冶金物理化学学术委员会、中国稀土学会.2010年全国冶金物理化学学术会议专辑(上册)[C].中国自然科学基金委员会工程与材料学部、中国金属学会冶金过程物理化学学术委员会、中国有色金属学会冶金物理化学学术委员会、中国稀土学会,2010:6.
[29]田洪鹏,朱学栋,朱子彬.应用FactSage预测CaO助熔剂对模拟灰熔融特性的影响[A].上海市化学化工学会.上海市化学化工学会2008年度学术年会论文集[C].上海:上海市化学化工学会,2008.2.
[30]Semykina A,Shatokha V,Iwase M,et al.Kinetics of oxidation of divalent iron to trivalent state in liquid FeO-CaO-SiO2 slags[J].Metallurgical and Materials Transactions B,2010,41(6):1230-1239.
[31]Semykina A,Nakano J,Sridhar S,et al.Confocal Scanning Laser Microscopy Studies of Crystal Growth During Oxidation of a Liquid FeO-CaO-SiO2 Slag[J].Metallurgical and Materials Transactions B,2011,42(3):471-476.