氧化镁对转炉双渣法脱磷渣中石灰溶解行为的影响机制研究

在钢铁冶炼过程中，石灰(CaO)的快速完全溶解对提升脱磷(dephosphorization)和脱硫效率、减少炉渣排放具有重要意义。针对MgO对石灰溶解机制不清的问题，研究人员通过构建CaO-SiO2-20%FeO-5%P2O5-MgO体系，系统研究了MgO含量(0-10wt%)对石灰溶解的影响。研究发现石灰表面形成四层结构，其中5wt% MgO时溶解速率最大，揭示了MgO通过调控固溶体层形成影响溶解速率的机制，为优化转炉炼钢工艺提供了理论依据。

　　

在基础氧气转炉(BOF)双渣精炼过程中，氧化镁(MgO)对石灰(CaO)溶解行为的影响机制一直是个未解之谜。这项研究犹如给炼钢过程装上了"分子显微镜"，通过构建CaO-SiO₂-20%FeO-5%P₂O₅-MgO这个"化学舞台"，让科研人员得以观察到石灰颗粒表面精彩的"四重奏"：未熔CaO区如同坚守的"堡垒"；CaO-FeO-MgO层好比"过渡地带"；化合物和固溶体层则像"防护罩"；最外层则是原始炉渣的"汪洋大海"。

研究数据绘出一条有趣的"山峰曲线"：当MgO含量达到5wt%时，石灰溶解速率达到顶峰，就像找到了"黄金比例"。过多或过少的MgO都会让溶解速率"滑坡"，这归因于MgO既能降低炉渣粘度这个"润滑剂"，又会形成阻碍溶解的固溶体"路障"。X射线衍射(XRD)技术如同"化学侦探"，成功捕捉到这些微观结构变化的证据。

这项研究不仅解开了MgO在炼钢过程中的"双重人格"之谜，更为优化转炉操作参数提供了精准的"化学导航"。通过调控MgO这个"魔术师"的用量，有望实现脱磷效率和资源利用的"双赢"，让钢铁冶炼过程既高效又环保。