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KR脱硫渣高温矿物组成及含硫相的析出行为

Mineral composition of KR desulfurization slag and precipitation behavior of sulfur-containing phases

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KR脱硫渣是KR铁水预处理脱硫工艺的副产品,其磁选后尾渣中CaO质量分数大于50％.可将其用作优质造渣原料返回到转炉炼钢工艺中,降低转炉炼钢的原料消耗.但KR脱硫渣中的硫(w((S))=1.0％～2.5％)成为转炉冶炼循环利用的障碍,直接将其用于转炉冶炼会使钢中的硫含量增加.因此,根据工业KR脱硫渣的化学成分,以合成渣的形式对KR脱硫渣中矿物组成及含硫相的析出行为进行研究,旨在明确KR脱硫渣中各矿物相组成及炉渣中硫的析出行为和赋存状态,为后续通过氧化性气氛有效脱除KR脱硫渣中的硫提供理论参考.采用热力学数据库FactSage 8.0的Equilib模块对CaO-SiO2-CaS-CaF2基熔渣的凝固过程进行模拟,利用XRD、SEM-EDS对合成渣样品的矿物组成及微观形貌进行分析、检测.热力学计算结果表明,CaS的析晶温度为1 320℃,低于MeO#1相、MeO#2相及2CaO·SiO2相的析晶温度.炉渣样品的面扫描分析结果表明,在实际凝固过程中,受残余液相黏度增大的影响炉渣中少量硫未能析出形成CaS晶体,则以非晶态的形式赋存在基质相中.KR脱硫渣主要由C3S相、MeO#1相(CaO固溶体)、MeO#2相(MgO固溶体)、基质相和CaS相等矿物组成.炉渣中的硫主要以游离态CaS晶体形式赋存,少量以非晶态硫的形式赋存.炉渣中CaS晶粒主要沿着先析出的高熔点硅酸盐(C3S)相边界析出.

朱仁林、李建立、沈家豪、余岳、朱航宇

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武汉科技大学钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室,湖北武汉430081

武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430081

KR脱硫渣 CaS 赋存状态 基质 凝固 矿物组成

国家自然科学基金国家自然科学基金湖北省自然科学基金

51974210520741972019CFB697

2021

10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20210185

钢铁
中国金属学会钢铁研究总院

钢铁

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.204
ISSN：0449-749X
年,卷(期)：2021.56(11)
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