El Efecto de Sustituir FeO con CaO en las Propiedades Reológicas y Superficiales de los Fundidos Silicatados
Autores: Zhang, Rui; Min, Yi; Liu, Chengjun; Zhang, Ting-An; Dou, Zhihe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Impacto estructural
Composición
Escoria de convertidor
Propiedades reológicas
Tensión superficial
Relación CaO/FexO
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Una comprensión integral del impacto estructural de la composición es crucial en el diseño de la escoria del convertidor para optimizar sus propiedades reológicas y de superficie durante el proceso de fusión. En este estudio, se prepararon muestras vítreas de CaO-SiO2-FexO con diferentes relaciones CaO/FexO para simular la escoria en la etapa inicial de la fusión del convertidor. Se midieron la viscosidad y la tensión superficial de la escoria a 1300-1600 grados C, y la esencia microscópica de las propiedades físicas se analizó más a fondo utilizando tecnología de espectroscopia Raman. Los hallazgos revelan que a medida que el CaO reemplaza al FeO, los tetraedros [SiO4] se despolimerizan gradualmente de Q4(Si) a Q0(Si), mientras que los octaedros [FeO6] se transforman gradualmente en tetraedros [FeO4], lo que resulta en una disminución del grado de polimerización de la escoria. La escoria con un menor grado de polimerización exhibe una energía de activación reducida del flujo viscoso y una tensión superficial aumentada. Por lo tanto, es de gran importancia controlar adecuadamente la relación CaO/FexO en la etapa temprana de la fusión para mejorar las propiedades reológicas y de superficie de la escoria.
Descripción
Una comprensión integral del impacto estructural de la composición es crucial en el diseño de la escoria del convertidor para optimizar sus propiedades reológicas y de superficie durante el proceso de fusión. En este estudio, se prepararon muestras vítreas de CaO-SiO2-FexO con diferentes relaciones CaO/FexO para simular la escoria en la etapa inicial de la fusión del convertidor. Se midieron la viscosidad y la tensión superficial de la escoria a 1300-1600 grados C, y la esencia microscópica de las propiedades físicas se analizó más a fondo utilizando tecnología de espectroscopia Raman. Los hallazgos revelan que a medida que el CaO reemplaza al FeO, los tetraedros [SiO4] se despolimerizan gradualmente de Q4(Si) a Q0(Si), mientras que los octaedros [FeO6] se transforman gradualmente en tetraedros [FeO4], lo que resulta en una disminución del grado de polimerización de la escoria. La escoria con un menor grado de polimerización exhibe una energía de activación reducida del flujo viscoso y una tensión superficial aumentada. Por lo tanto, es de gran importancia controlar adecuadamente la relación CaO/FexO en la etapa temprana de la fusión para mejorar las propiedades reológicas y de superficie de la escoria.