活性石灰粉铁水脱硫的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com1993年8月炼钢Aug．1993STEELMAKING·47·7～。活性石灰粉铁水脱硫的研究邢玉禄韩哗王典汉高吉发(东北工学院)(鞍钢第三炼钢厂)了F5j．乙本文介绍了石灰柠脱硫的热力学+井iu％-~T插性石灰树的聪硫机理。实验性实验取得了较好的效果。工业实验表明用活性石灰粉可得到良好的脱率。关键调石灰柠铁水脱藏研究STUDYONHOTMErALDESULPHURIZATIONW1THACTIVELIMEPowDERXingYuluHartRihoaWang

2、DianhanGaoJifa(NortheastUniversityofScience(No．3SteelP1antofAnshanandTechnology)Iron＆SteelComplex)Thisarticle1"elatestothethermodynamicsandmechanismofhotmetaldesulphm'izat'ionusingactivenrnepowder．Excellentresultshavebeenachievedinthelaboratoryexperiments-

3、CommercialscaletO~tSalsoshowahhrateofdesulphurizatlonwiththe118t~oftheactivelimepowde~-Keywordslimepowderhotmetaldesulphurizationstudy在反应温度高于1500cx~碳是还原剂。1前言反应温度低于t400℃时硅是还原剂。实验条国内大型钢铁企业采用石灰粉作脱硫剂件下铁水温度在1300℃左右，故以方程(2)为数不多．中小型钢铁厂又无专门制造粉剂方式进行反应。的车间。铁水需要脱硫时常使

4、用一些石灰筛方程(2)的平衡常数和温度的关系式r：下物，由于石灰质量低下，所以脱硫率一般不：12878—4。13(3)高国外文献报导”欲脱除70硫需用石灰粉20～22kg／t铁，降温120C，故给人一种=石灰粉脱硫效率低，降温大的概念。篙实际上，具有高活性的石灰粉是一种高【4)效、经济、安全的脱硫剂。若ac

5、0=ac山=a2cos．=l则方程(4)可简化为2石灰粉脱硫的热力学lgk=增石蕊∞’用石灰粉脱硫可按如下两种方式进行。CaO日+IS]+c_=Cas日+{CO}(1)式(5)中的fs]和fsi]按下式

6、计算：tgf]=[％s]+[％]+61％c32CaO+[s]+告[sI]-+[％]+[％尸](6)1=CaS日+寺(2CaO·SiO2)目(2)将铁水成分代入(6)式，可得lgf[S]维普资讯http://www.cqvip.com第四期·48·№4：=O．502则f[s]一3．178同理可得Si]一7．144将温度1350℃代入(3)式，得到igk=3．80，则K=6309由(5)式可得平衡含碳量1丽将[sQ—O．6代入(7)式，得到Is]m=3．0×10由计算可知，用CaO粉处理铁水，其平衡含硫量比要求

7、的低两个数量级，故它是很好的脱硫剂。3活性石灰将脱硫机构活性石灰的结构及特点如下】。圈2活性石灰四种典型晶胞圈CaCOs的晶格常数为6．32A，如图1所示。第一晶胞ca、0一离子间距为2．41A；第三晶胞为3．91A}第二、四晶胞一半方向为2．4lA，另～半方向为3．91A斜线表示原CaCO。的晶格。图中箭头表示离子运动的方向及距离。晶胞中心为CaCaOfc)(c和O。_中心距为2．4lA)的焓变AH％”：635KJ／raol，CaO(Ca和O中心距为3．91A)的焓变△H。。。e一563KJ／too!，另

8、有72KJ／mo

9、的电场能。即在CaO的ca和一之间均匀地分布着电子云。根据电子——自由基理论“这个电子云能形成化学键(eP余价)吸引分子、离子等。CaO，的电场能可将反应物拉到石灰表面上进行化学反图1CaCOs的结晶结掏应，所以表现出很太的活性。活性石灰粉和铁水中的硫可按中下步骤在分解温度附近煅烧时其形状和尺寸都反应：不发生变化。在cO放出的同时发生再结晶．1)表面活性的FeS披活性石灰电场吸结晶形成两种结构，一种是CaOt另一种是引到石灰粉表面上}ca()⋯。CaO忙中的ca和O。一的中心距为2．2)根

10、据伏尔根斯坦化学吸附电子理论]4l^；CaO㈨中的ca和o。一的中心距为6．S从电子云中得到电子，产生受主键，变成32A一2．4lA一3．91A。在活性石灰中S，Fe从0的空穴中产生施主键，变成CaO，和CaO是相等的。如图2所示Fe2：维普资讯http://www.cqvip.com炼钢STEELMAKING·49·3)形成中间化台物，-Ca。-S一Fe5)最后FeO被si还原生成SiO2和Fe，一O}_；Fe