精炼渣中CaO–SiO₂–Al₂O₃复合夹杂物溶解过程的原位观察

采用超高温激光共聚焦显微镜研究了精炼渣中复合夹杂物的溶解行为。根据复合夹杂物的溶解曲线，CaO–SiO₂–Al₂O₃复合夹杂物的主要限速环节是其在熔融渣中的扩散过程。CaO–SiO₂–Al₂O₃复合夹杂物的溶解速率受夹杂物成分和尺寸的影响。CaO–SiO₂–Al₂O₃复合夹杂物的无量纲夹杂物容量（Zh）与无量纲溶解速率（Ry）之间的函数关系为Ry =2.10×10^-6Zh^0.160；而Al₂O₃–CaO复合夹杂物的对应关系为Ry =2.49×10^-6Zh^0.087。基于此，通过Zh与Ry数值之间的函数关系计算出了复合夹杂物的完全溶解时间和溶解速率。

如上图，展示了在1673 K条件下，86.71%Al₂O₃–13.29%CaO夹杂物在52%CaO–44%Al₂O₃–4%SiO₂渣中的溶解过程图像。该渣料在1873K下预熔化20分钟，以去除渣粉中残留的气体。预熔渣熔化后仍残留若干微小气泡，这些气泡在夹杂物溶解过程中极少移动或破裂，因此对溶解过程影响甚微。复合夹杂物随时间推移在熔融渣中逐渐溶解。

参考文献：