PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Semi-Solid State of Blast Furnace Slag Admixtures of AL2O3

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Żużle wielkopiecowe domieszkowane Al2O3 w stanie stało-ciekłym
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The nature and properties of liquid solutions - metallurgical slags (used in the pig iron and steel production) affect the quality of the final product and processing time. The main object of the study was slag system: CaO-SiO2-MgO-Al2O3, when the content of Al2O3 was raised to ca. 25% in liquid and semi-liquid state. Measurements were performed using Searle’s method of concentric cylinder systems. Graphite measuring systems were used for testing with two types of bobs: smooth and perforated. Rheological measurements were carried out for five slag systems in the temperature range between 1310-1500°C, shear rate values were changed in the wide range between 1s-1 to 150/180s-1. FactSage application was used to calculate the mass of solid phases precipitating from the slag volume for different chemical compositions at various temperatures. In the temperature range in which the solid phases occurred in the slag the analysed systems show non-Newtonian behaviour.
PL
Charakter oraz właściwości ciekłych żużli metalurgicznych (wykorzystywanych w procesach wielkopiecowym oraz stalowniczym) wpływa na jakość produktu oraz na czas prowadzonego procesu. W niniejszej pracy analizowano żużle typu CaO-SiO2-MgO-Al2O3. domieszkowane do ok. 25% Al2O3, w stanie ciekłym oraz stało-ciekłym. Badania zostały wykonane przy użyciu rotacyjnej metody z koncentrycznymi cylindrami typu Searle’a. Narzędzia pomiarowe wykonano z grafitu, charakteryzowały się one gładkimi oraz perforowanymi powierzchniami. Badania reologiczne wykonano dla pięciu systemów żużlowych w temperaturach 1310-1500°C. Prędkość ścinania w trakcie pomiarów zmieniana była od ls-1 do 150/180s. -1 Pakiet FactSage został wykorzystany do obliczenia masy fazy stałej, wytrącającej się z objętości żużla, dla różnych składów chemicznych, w różnych temperaturach. W temperaturach, w których zaobserwowano występowanie fazy stałej charakter reologiczny badanych układów żużlowych odbiegał od zachowania ciała idealnego Newtona.
Słowa kluczowe
Twórcy
autor
  • AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland
  • AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland
Bibliografia
  • [1] Y. Sasaki, H. Urata, M. Iguchi, M. Hino, Stress Relaxation Behavior with Molten CaO-SiO2-Al2O3 Slag, ISIJ International 46, 3, 385-387 (2006).
  • [2] M. T. Balhoff, K. E. Thompson, Modeling the Steady Flow of Yield-Stress Fluids in Packed Beds 50, 12 AICh E Journal, 3034-3048 December 2004.
  • [3] K. Sunahara, K. Nakano, M. Hoshi, T. Inada, S. Komatsu, T. Yamamot, Effect Of High Al2O3 Slag On The Blast Furnace Operations, ISIJ International 48, 4, 420-429 (2008).
  • [4] S. Seetharaman, K. Mukai, Du Sichen, Viscosity of slags - an overview, Steel Research International 76, 4, 267-278 (2005).
  • [5] S. Seok, S. Jung, Y. Lee, D. Min, Viscosity of highly basic slags, ISIJ Int. 47, 8, 1090-1096 (2007).
  • [6] N. N. Viswanathan, F.-Z. Ji, Du Sichen, S. Seetharaman, Viscosity Measurements on Some Fayalite Slags, ISIJ International 41, 7, 722-727 (2001).
  • [7] A. Shankar, M. Görnerup, A. K. Lahiri, S. Seetharaman, Experimental Investigation of the Viscosities in CaO-SiO2-MgO-Al2O3 and CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2 Slags, Metallurgical And Materials Transactions B 38B, 12, 911 (2007).
  • [8] A. Kondratiev, B. Zhao, S. Raghunath, P. C. Hayes, E. Jak, New tools for viscosity measurement and modeling of fully liquid and partly crystallised slags, Proceedings of EMC 2007.
  • [9] S. Wright, L. Zhang, S. Sun, S. Jahanshahi, Viscosity ofa CaO-MgO-Al2O3-SiO2 Melt Containing Spinel Particles at 1646K, Metallurgical And Materials Transactions B 31B, 2, 97-104 (2000).
  • [10] J. Ferguson, Z. Kembłowski, Reologia stosowana płynów, Wydawnictwo MARCUS, Łódz 1995.
  • [11] A. Kondratiev, P. C. Hayes, E. Jak, Development of a Quasi-chemical Viscosity Model for Fully Liquid Slags in the Al2O3-Ca O-‘FeO’-MgO-SiO2 System. Part 1. Description of the Model and Its Application to the MgO, MgO-SiO2, Al2O3-Mg Oand CaO-MgO Sub-systems, ISIJ International 46, 3, 359-367 (2006).
  • [12] A. Kondratiev, P. C. Hayes, E. Jak, Development of a Quasi-chemical Viscosity Model for Fully Liquid Slags in the Al2O3-CaO ‘Fe O’-MgO-SiO2 System. Part 2. A Review of the Experimental Data and the Model Predictions for the Al2O3-CaO-MgO, CaO-MgO-SiO2 and Al2O3-MgO-SiO2 Systems, ISIJ International 46, 3, 368-374 (2006).
  • [13] A. Kondratiev, P. C. Hayes, E. Jak, Development of a Quasi-chemical Viscosity Model for Fully Liquid Slags in the Al2O3-CaO-‘Fe O’-MgO-SiO2 System. Part 3. Summary of the Model Predictions for the Al2O3-CaO-MgO-SiO2 System and Its Sub-systems, ISIJ International 46, 3, 375-384 (2006).
  • [14] A. Kondratiev, P. C. Hayes, E. Jak, Development of a Quasi-chemical Viscosity Model for Fully Liquid Slags in the Al2O3-CaO-‘FeO’-MgO-SiO2 System. The Experimental Data for the ‘Fe O’-MgO-SiO2, CaO-‘Fe O’-MgO-SiO2 and Al2O3-Ca O-‘Fe O’-Mg O-Si O2 Systems at Iron Saturation, ISIJ International 48, 1, 7-16 (2008).
  • [15] A. Kondratiev, E. Jak, Review of Experimental Data and Modeling of the Viscosities of Fully Liquid Slags in the Al2O3-Ca O-‘FeO’-SiO2 System. Metallurgical And Materials Transactions B 32b, 1015, December 2001.
  • [16] K. C. Mills, S. Sridhar, Ironmaking & Steelmaking 26, 262-268 (1999).
  • [17] D. He, N.N. Ekere, Structure Simulation of Concentrated Suspensions of Hard Spherical Particles, AICh E Journal 47, 1, 53-59, January 2001.
  • [18] G. Handfield, G. G. Charette, Viscosity and structure of industrial high TiO2 slags. Canadian Metallurgical Quarterly 10, 3 (1971).
  • [19] P. Migas, M. Korolczuk-Hejnak, M. Karbowniczek, Rheological characteristic of liquid iron solutions and co-occuring slags, Hutnik. Wiadomosci Hutnicze, 4, 196-202, April 2012.
  • [20] R. Przyłucki, S. Golak, B. Oleksiak, L. Blacha, Influence of an induction furnace’s electric parameters on mass transfer velocity in the liquid phase, Metalurgija 52, 1, 67-70 (2012).
  • [21] M. Korolczuk-Hejnak, P. Migas, Analysis of selected liquid steel viscosity, Archives of Metallurgy and Materials 57, 4, 963-969.
  • [22] M. Korolczuk-Hejnak, P. Migas, Selected Grades Of Steel As Rheologically Defined Liquid Bodies, Archives Of Metallurgy and Materials 57, 2, 583-591 (2012).
  • [23] A. R. Boccaccini, S. Riazc, C. Moisescu, On the viscosity of glass-crystal systems. Journal Of Materials Science LETTERS 20, 1803-1805 (2001).
  • [24] K. Mills, The estimation of slag properties, Department of Materials, Imperial College, London, UK, Short course presented as part of Southern African Pyrometallurgy 2011.
  • [25] I. Sohn, D. J. Min, Areviewer of the relationship between viscosity and the structure of calcium-silicate based slags in ironmaking, Steel Research International 83, 7, 611-630.
  • [26] M. Korolczuk-Hejnak, P. Migas, Selected Grades Of Steel As Rheologically Defined Liquid Bodies, Archives of Metallurgy and Materials 57, 2, 583-591.
  • [27] R. G. Kuryaeva, Influence of Pressure on the Refractive Index and Relative Density of Glasses in the Ca O-Al2O3-SiO2 System, Glass Physics and Chemistry 34, 1, 37-41 (2008).
Uwagi
The above presented research was conducted as part of statutory research project MEiN no. 11.11.110.081. Financial support of National Science Centre for research project “Developing an empirical model of the rheological properties of liquid metals on the example of iron solutions” no. 2011/01/N/ST8/07368 is gratefully acknowledged.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-e56f94ac-a68f-4b15-9a24-bed47c6cdc64
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.