تأثير SiO2 على أطوار التبلور وتركيب درجة الحرارة العالية في نظام خبث إعادة الصهر بالقوس الكهربائي المستمر

Sun Xin ,  

Wang Xinwei ,  

Cao Junze ,  

Zhou Weiji ,  

Yao Yudong ,  

Dong Yanwu ,  

Jiang Zhouhua ,  

摘要

تتمتع عملية إعادة الصهر بالقوس الكهربائي المستمر بمزايا كبيرة من حيث كفاءة الإنتاج العالية ونسبة الاستفادة العالية من السقالة المصبوبة. ومع ذلك، بسبب وجود حركة نسبية بين جهاز التبلور والسقالة المصبوبة أثناء السحب، يتولد قوة قص عالية. لذلك، غالبًا ما تحدث حوادث تسرب الصلب والخبث الناتجة عن قوة سطح الخبث غير الكافية. يستند التجربة إلى نظام الخبث المستخدم في إعادة الصهر بالقوس الكهربائي التقليدي، مع إضافة محتويات مختلفة من SiO2، وتم قياس لزوجة الخبث ونقطة انصهاره. تم تحليل تأثير محتويات SiO2 المختلفة على الأطوار المتبلورة وتركيب الخبث عند درجة الحرارة العالية، وتم قياس الأطوار المتبلورة وتركيب الخبث عند تعرض الخبث المحتوي على 1% w[SiO2]لقوى قص مختلفة. أظهرت نتائج الدراسة أن نقطة انصهار الخبث تتناسب طرديًا مع w[SiO2]، في حين تتناسب اللزوجة ونقطة الانعطاف تناسبيًا عكسيًا. مع زيادة w[SiO2]، ارتفعت طاقة تنشيط لزوجة الخبث من 26.4 كيلوجول/مول إلى 148.56 كيلوجول/مول وبلغت ذروتها 153.8 كيلوجول/مول عند 3% w[SiO2]؛ الأطوار المتبلورة عند درجة حرارة عالية تتكون بشكل رئيسي من CaF2 وMg2AlO4، وعند w[SiO2] تساوي 5% تبدأ الأطوار المحتوية على السيليكون في التبلور، وزيادة استقرار هيكل شبكة الخبث تستند إلى هيكل رباعي السطوح[Si-O]، حيث يتحول هيكل[Si-O] تدريجيًا من Q0 وQ3 إلى Q0 وQ1 وQ2؛ تطبيق قوى قص معينة على الخبث يعزز تبلور الأطوار المحتوية على السيليكون، ولكن عند زيادة قوى القص تختفي الأطوار المحتوية على السيليكون، مع بقاء أطوار التبلور دون تغيير؛ وفي نفس الوقت، يساعد زيادة قوى القص في تحول هيكل[Si-O] في الخبث إلى Q3، حيث يتحول Q0 وQ1 إلى هياكل أكثر تعقيدًا Q2 وQ3، مما يحافظ على استقرار درجة تفاعل الخبث وخصائصه الميتالورجية الثابتة.

关键词

إعادة الصهر بالقوس الكهربائي المستمر;SiO2;اللزوجة;قوة القص;أطوار التبلور

阅读全文