电弧炉冶炼球团DRI的熔分过程研究

摘要

目前关于直接还原铁（DRI）高温熔融过程的研究多聚焦于微观层面小球团颗粒状H-DRI，对工业生产中应用更广泛的热压块（HBI）却缺乏深入探索。现有熔分机理研究虽涉及渣-金分离，但未系统揭示熔渣特性、成分及演变规律。文章通过高温熔融实验与XRD、SEM等表征手段，探究了DRI与HBI在1873K下的微观结构演变及渣-金分离协同机制，明确了熔渣成分动态演化规律。文章研究结果表明，DRI与HBI熔分均经历金属相优先熔化、自熔渣形成与流动、渣-金分离与聚集三阶段，但HBI因热压致密化存在延迟熔融启动、渣相形成滞后、尖晶石残留显著等特性。熔渣成分从初期FeO为主，逐步演变为CaO-SiO_2-Al_2O_3-Mg O复合渣相，最终析出尖晶石相（MgAl_2O_4）及镁铁矿（FeO·MgO）并趋于稳定。本研究成果可为工业电炉优化造渣剂添加、调整升温速率、提升钢水洁净度提供理论支撑。