MgO对CaO-Al 2 O 3 基四元系保护渣熔渣微结构的影响

发布时间：2022-02-19 13:11

　　为了研究MgO对CaO-Al₂O₃-B₂O₃-MgO四元渣系微结构的影响规律,通过Scigress分子动力学软件构建了CaO-Al₂O₃-B₂O₃-MgO基四元渣系的熔渣网络结构模型。研究表明,熔渣中出现了高配位的铝和三配位氧来补偿[AlO₄]^5-四面体负电荷过剩;硼作为网络形成体与氧的结合能力最强,其配位结构是以三配位的三角体和四配位的四面体存在;MgO作为网络修饰子起到补偿电荷及解聚网络的作用。随着MgO质量分数的增加,增强了Al—O网络结构的稳定性,但熔体的聚合度和网络结构的复杂程度呈下降趋势。 

【文章来源】：钢铁. 2020,55(05)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

N2渣样的径向分布函数及配位数

为进一步分析MgO质量分数对Al—O实际配位的影响，统计得到了体系中铝的实际配位情况，结果如图3所示。从图3可以看出，熔体结构中铝以三、四、五和六配位结构存在于网络结构中，这解释了配位数与整数值有所偏差。与传统SiO2基保护渣相比，非反应性的Al2O3基保护渣的熔体结构更为复杂，且在CaO-Al2O3-B2O3-MgO渣系中表现尤为突出，在该熔体结构中，五配位铝较多，这与吴婷[16]研究结果一致。吴婷的研究结果表明，当Al2O3质量分数一定时，MgO-Al2O3体系中高配位铝最多，即对应熔体结构最复杂。由图3可知，随着MgO质量分数的增多，四配位铝增多，五配位和六配位铝减少，三配位铝无明显变化，这更说明了增加MgO的质量分数促进了熔体结构中[AlO4]的形成，使得熔渣网络结构变得更加稳定。

CaO-Al2O3-B2O3-MgO体系中氧的分布

【参考文献】：
期刊论文
[1]高铝钢连铸用非反应型保护渣的研究进展[J]. 张磊,翟冰钰,王万林.  江西冶金. 2019(02)
[2]分子动力学模拟预测氧化钠含量对二元钠硅酸盐玻璃弹性模量的影响[J]. 赵谦,祖群,齐亮,胡永杰,孙雪坤,陈阳.  硅酸盐学报. 2018(11)
[3]CaF2对CaO-SiO2-Al2O3渣系保护渣结晶行为的影响[J]. 王哲,唐萍,米晓希,胡泉,陆逸帆,文光华.  钢铁. 2018(07)
[4]连铸保护渣与氧化铝的交互作用研究现状[J]. 刘春秀,杜辰伟,兰鹏,张家泉.  中国冶金. 2015(09)

博士论文
[1]低反应性连铸保护渣熔体的微结构特征及宏观性能研究[D]. 吴婷.重庆大学 2017
[2]含Al2O3和CaF2连铸结晶器保护渣成分、结构和性能的基础研究[D]. 高金星.重庆大学 2016



本文编号：3632959