铁水预处理顺序选择

《铁水预处理顺序选择》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1CaO作“三脱”剂   （1）脱硅－脱硫－脱磷顺序   ——铁水沟处铁鳞脱硅   铁水脱硅是放热反应，铁水温度越低，脱硅的效果越好。考虑到铁水的脱硫温降和运输、等待温降，若将脱硅置于脱硫之后，脱硅时的铁水温度将较铁水沟脱硅更低，铁水预脱硅工序应尽量置于脱硫之后，而不是在脱硫之前。   ——脱硫   反应平衡时[%S]达10-4数量级，可满足所有钢种的要求；温度的变化对铁水脱硫效果的影响很小，因此脱硫可考虑提至脱硅之前，在确保脱硫效果的同时使脱硅也处于较好的热力学条件下。   ——转炉内脱硅、脱磷   有资料表明：铁水中[%Si]大于0.15时为脱硅期，[%Si]小于0.15时脱磷反应才会

2、开始，脱磷反应是放热反应，较低温度的脱磷炉内脱硅的热力学条件应是最佳的。因此应取消铁水沟处的高温脱硅，将其移至脱硫之后的脱磷转炉内和脱磷一同进行。   （2）脱硫－脱硅、磷顺序   “脱硫—脱硅、脱磷”顺序的情况下，脱硫反应平衡时量[%S]下降了一个数量级。将脱硅任务放在脱硫之后完成，能明显改善CaO粉剂脱硫的热力学条件。   （3）脱硅、脱磷－脱硫顺序   在“脱硅、脱磷—脱硫”顺序的情况下，脱硫反应平衡时[%S]为10-3数量级，而在“脱硅—脱硫—脱磷”顺序下，[%S]为10-4数量级，在“脱硫—脱硅、脱磷”顺序下，[%S]为10-5数量级。显然“脱硫—脱硅、脱磷”顺序下CaO粉剂脱硫

3、反应的热力学条件更好。   （4）同时“三脱”   机理研究表明：用氮氧复合气体作载气喷吹CaO粉同时进行铁水预处理“三脱”反应时，脱硅、脱磷主要是在喷枪附近的高氧势区进行的瞬时接触反应；脱硫则是还原性渣和铁水之间的持久接触反应。   对铁水预处理脱硅来说，脱磷转炉顶吹氧加CaO粉剂脱硅的热力学条件是最优的。    CaO的脱磷能力受铁水温度的影响很大，在其它操作条件允许的情况下，应该尽量在低温下脱磷。“脱硫－脱硅、脱磷”顺序下，专用脱磷转炉脱磷时铁水的温度较同时“三脱”时低。综合比较认为：CaO作三脱剂时，脱磷应在脱硫之后，并在专用转炉内进行最佳。   喷吹CaO粉剂同时进行铁水“三脱”

4、的脱硫能力相对最弱。   从热力学角度分析原因：同时“三脱”在同一个容器中既要实现氧化脱磷、脱硅，又要完成还原脱硫，两者都要兼顾，在热力学上存在着矛盾，工艺上也不好实现。而将脱硅、脱磷和脱硫分阶段处理，分别创造氧化和还原的气氛，显然比同时“三脱”的热力学条件更优化。   由以上计算与分析可知，CaO作三脱剂时的最佳预处理顺序为：脱硫－脱硅、脱磷。   2镁粉作脱硫剂，CaO作脱硅、脱磷剂   从热力学角度看，理论上“脱硅、脱磷－脱硫”顺序下镁粉能将铁水中的[%S]降至10-6～10-7数量级，而“脱硫－脱硅、脱磷”顺序下镁粉只能将铁水中的[%S]降至10-5～10-6数量级。但由图1可知，

5、温度对脱硫的影响较小，但对硅磷却有着很大的影响，高温不利于脱硅磷，1500℃时，硅、磷含量在0.01%以上，不能满足要求，此时硫含量为20ppm，满足要求，因此综合考虑，镁粉作脱硫剂，CaO作脱硅、脱磷剂最佳顺序为：脱硫－脱硅、脱磷。      图1镁粉为脱硫剂时温度对“三脱”效果的影响   3CaC2作脱硫剂，CaO作脱硅、磷剂   CaC2脱硫的反应式为：CaC2+[S]＝CaS(S)+2[C]，计算结果见表1、2。   表1脱硫－脱硅、磷顺序反应平衡时[%S]T    1723K    1673K    1623K    [%S]    2.18×10-6    1.02×10-6 

6、   4.57×10-7       表2脱硅、磷－脱硫顺序反应平衡时[%S]   T 1673K 1623K 1573K             [%S]    1.29×10-6    5.89×10-7    2.53×10-7       表3专用转炉脱硅脱磷平衡时[%P]   T    1673K    1623K    1573K    [%P]    1.35×10-4    4.33×10-4    6.16×10-5       比较表1、2可以看出，CaC2作脱硫剂时，不同预处理顺序对脱硫效果影响不大，但由表13知，低温利于脱硅、磷，因此“脱硫－脱硅、脱磷”顺序能改善脱

7、硅、脱磷反应的热力学条件。   4苏打灰作脱硫剂，CaO作脱硅、磷剂   苏打灰的主要成分为Na2CO3，用苏打灰脱硫，工艺和设备简单，主要缺点是：铁水中加入苏打时产生大量的氧化钠挥发物，操作环境恶劣。此外，渣中氧化钠侵蚀铁水包衬，并且因渣的流动性过好，造成机械扒渣困难。Na2CO3与铁水中[S]的作用，一般认为按下式进行：Na2CO3(l)+[S]+2[C]＝Na2S(l)+3CO(g)。经过热力学计算，不同预处理顺序