硅還原轉(zhuǎn)爐渣氣化脫磷熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)研究.pdf

1、轉(zhuǎn)爐渣作為煉鋼工藝過(guò)程中必然的副產(chǎn)品，其產(chǎn)量隨著鋼產(chǎn)量的增加也在大幅攀升，然而轉(zhuǎn)爐渣回收利用的方法和能力極其有限。因此，如何有效地綜合利用這些轉(zhuǎn)爐渣，對(duì)于進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)鋼鐵工業(yè)的持續(xù)高效發(fā)展具有重要意義。 在轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐過(guò)程中，采用向轉(zhuǎn)爐熔渣中加入還原劑的方法使熔渣中的有害元素磷氣化脫除。通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算分析了濺渣護(hù)爐過(guò)程中氣化脫磷的可行性，以及確定脫磷反應(yīng)式和脫磷產(chǎn)物，用硅質(zhì)還原劑氣化脫磷，氣化脫磷反應(yīng)的主要還原產(chǎn)物是P<,4>

2、氣體。熱力學(xué)分析表明，隨著溫度的上升，P<,4>的平衡分壓隨之減小，當(dāng)T>1873K時(shí)，降低的幅度很小，因此，在一般濺渣溫度范圍內(nèi)，溫度通過(guò)熱力學(xué)因素對(duì)氣化脫磷反應(yīng)產(chǎn)物P<,4>平衡分壓影響較?。贿m當(dāng)提高FeO含量有利于氣化脫磷反應(yīng)的進(jìn)行；適當(dāng)降低熔渣堿度易于氣化脫磷反應(yīng)的順利進(jìn)行。高速流動(dòng)的氮?dú)猓沟梅磻?yīng)產(chǎn)物的分壓降低，反應(yīng)向著有利于生成P<,4>氣體的方向進(jìn)行，使氣化脫磷反應(yīng)在濺渣護(hù)爐過(guò)程中順利進(jìn)行。動(dòng)力學(xué)分析了脫磷反應(yīng)的物理模型，

3、界面反應(yīng)速度模型、P<,2>O<,5>的擴(kuò)散速度模型等。進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，確定影響氣化脫磷的主要因素。 通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)顯著性分析可知，在影響轉(zhuǎn)爐渣氣化脫磷的爐渣成分因素中溫度對(duì)氣化脫磷率的影響最大，F(xiàn)eO含量次之，堿度最小，確定了最佳爐渣還原條件A<,Ⅳ>C<,Ⅲ>E<,Ⅱ>即：T=1923K，F(xiàn)eO﹪=19﹪，R=2.7。在1773K～1923K溫度范圍內(nèi)，氣化脫磷率隨著溫度的升高而增大；當(dāng)13﹪