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电渣冶金过程的炉渣成分处于一种连续的变化中,冶炼渣的成分决定物理化学性能,进而直接影响电渣冶金产品的质量以及相应技术经济指标。所以研究炉渣成分的变化机理,有重要意义。本文从渣皮形成过程可能存在的选分结晶对炉渣成分变化的影响进行了研究。基于国内外相关电渣数据论述和研究,本课题从二元系、三元系、四元系几个代表性渣系着手研究。通过相图分析、物相观察和X射线衍射分析、真空扫描电镜分析的方法,以冶炼进程中产生的渣皮和渣池凝固后形成的渣头为研究对象,分析了冶炼进程不同时期产生的渣皮的成分差异变化以及渣皮形成机理;研究了冶炼终了凝固渣池形成的渣头的成分变化及结晶情况。对渣头的物相研究发现,凝固渣池与原始渣有较大的成分差别,含氧量大幅增加。二元、三元渣系渣头中氟化钙由渣头外侧到内部先升高后降低,由渣头上部到下部稍有降低的趋势;氧化铝的分布与氟化钙呈现负相关;并且,氟化钙均低于原始渣数据。四元渣头镁铝尖晶石由外及内先降低后升高,由上到下逐渐升高。对渣皮的研究表明,渣皮存在分层情况,其成分以及厚度变化很大,这些情况是由于渣池温度场分布和“环形微渣池”的共同作用。具有两层构造的渣皮,高铝化合物或MgO Al2O3等选分结晶物含量由外至内逐渐升高;三层构造渣皮则各选分结晶物含量先升高后降低;由下至上高铝化合物和MgO Al2O3含量逐渐降低。选分结晶可直接导致渣池成分的连续变化。渣皮选分结晶行为对渣池成分造成较大变化的影响,对各组元影响程度不一。