TiO2添加对含TiO2的钢包渣中MgO·Al2O3夹杂物溶解的影响

《Journal of the American Ceramic Society》：Effect of TiO2 addition on the dissolution of MgO·Al2O3 inclusions in TiO2-bearing ladle slags

研究通过CSLM和SEM分析了TiO?添加对CaO-SiO?-MgO-Al?O?-TiO?渣中MgO·Al?O?夹杂物溶解行为的影响。发现TiO?含量适中（如5%）可降低熔渣粘度和熔点，促进夹杂物溶解，但过量（如10%）则抑制溶解。MgO·Al?O?夹杂物溶解速率低于Al?O?，主要因化学驱动力较低及近界面处MgO沉淀。溶解受扩散控制，扩散系数为2.38×10??至7.35×10?? m2·s?1。

　　

摘要

为了明确夹杂物的去除行为，使用共聚焦扫描激光显微镜（CSLM）在1450°C–1500°C的温度范围内原位观察了MgO·Al₂O₃夹杂物在CaO–SiO₂₂O₃₂熔渣中的溶解过程，并通过扫描电子显微镜（SEM）研究了熔渣与夹杂物之间的界面反应。研究发现，TiO₂的添加可能会改变MgO·Al₂O₃夹杂物的溶解机制，其溶解过程主要受熔渣边界层或熔渣内部的扩散控制，扩散系数范围为2.38 × 10^?9至7.35 × 10^?9 m²·s^?1。此外，TiO₂的添加略微改变了MgO·Al₂O₃在熔渣中的溶解度，但其对熔渣性质的影响在夹杂物溶解过程中更为显著。适量的TiO₂（例如5%）有助于溶解过程的进行，因为这可以降低熔渣的粘度和熔点；而过量的TiO₂（例如10%）则会产生相反的效果。MgO·Al₂O₃夹杂物的溶解速率低于Al₂O₃夹杂物。MgO·Al₂O₃较低的化学驱动力以及夹杂物-熔渣边界处析出的MgO颗粒是导致其质量传递速率较低的主要原因。