淺談在冶煉過程中石灰的作用畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-18 18:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 (4)不管是分子理論或離子理論，但是有一個(gè)重要的事實(shí)是： 首鋼工學(xué)院畢業(yè)論文83CaOPO4CaOPO 和 PO 都有很高的熱力學(xué)穩(wěn)定性。根據(jù)熔渣陰離子聚合模型(見馬松模型)，PO 還能與渣中的硅氧鏈結(jié)構(gòu)形成 SiＰＯ等穩(wěn)定的復(fù)合陰離子。脫磷的條件是低溫，高堿度，高氧化鐵，大渣量。這幾個(gè)條件在一般的鐵水條件下，正常加料前期都能滿足。一般情況下，脫磷是在前期進(jìn)行的，而且是比較容易的，然而卻時(shí)常有磷高的廢品出現(xiàn)。這個(gè)問題的主要原因是后期的溫度高等原因造成脫磷的條件變壞，同時(shí)因?yàn)榱自谠幸匝趸锏男螒B(tài)存在，不穩(wěn)定，一旦條件變化就會(huì)朝相反的方向進(jìn)行也就是回磷。具體的預(yù)防措施是：一、保證終點(diǎn)的爐渣堿度夠高。二、做好擋渣，盡量減少鋼包下渣。三、控制好爐溫，防止終點(diǎn)溫度過高。有時(shí)候鐵水的含磷量太高，一次性達(dá)不到脫磷的要求，那么可以采用雙渣操作，就是在正常開吹后初渣化好，就把前期渣倒掉，之后開吹時(shí)繼續(xù)加料。采用這個(gè)方式操作時(shí)脫磷一般不是問題，應(yīng)該注意粘槍的問題。還有一個(gè)情況是鐵水的磷并不高，但是終點(diǎn)的磷高，這個(gè)時(shí)候看一下是不是鐵水的硅太低了，如果鐵是硅低到 %甚至是 %時(shí)會(huì)造成前期渣根本就不化，無法脫磷。這時(shí)可以采取高槍開吹，第一批渣料加氧化鐵皮或者是燒結(jié)礦的方式，促使前期渣盡量早化，可以提高脫磷的效率。脫磷是放熱反應(yīng)，溫度較低有利于反應(yīng)的進(jìn)行。 各種煉鋼方法脫磷的特點(diǎn)在平爐煉鋼及電弧爐煉鋼氧化期中，渣中含有足夠數(shù)量的ＦｅＯ；在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼中，調(diào)節(jié)氧槍位置高低也可保持渣中含有一定量的ＦｅＯ，在脫碳的同時(shí)也可以脫磷。但在空氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼（托馬斯法）時(shí)，脫磷與脫碳不能同步進(jìn)行。其主要原因是：空氣穿過鋼水時(shí)，其中的氧被硅、錳、碳的氧化所消耗殆盡，渣中缺乏足夠量的ＦｅＯ,加入的固體石灰也很少溶入渣內(nèi)，渣的脫磷能力很差。只有待吹煉后期，鋼中碳降到很低時(shí)，渣中ＦｅＯ含量增大,使固體石灰迅速溶解入渣后，才能有效地脫磷。這稱為“后吹”去磷。氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼也有類似的情況，主要靠后吹去磷。為避免后吹，可用吹入石灰粉或人造合成渣的辦法以加速石灰的溶解，提早去磷。 首鋼工學(xué)院畢業(yè)論文9 去 S硫?qū)︿摰男阅軙?huì)造成不良影響，鋼種硫含量高，回事鋼的熱加工性能變壞，即造成鋼的“熱脆”性。硫在鋼以 Fes 的形式存在,對鋼鐵質(zhì)量有著舉足輕重的影響，使 鋼 產(chǎn) 生 熱 脆 現(xiàn) 象 。 所 謂 熱 脆 現(xiàn) 象 是 指 鋼 坯 或 鋼錠 在 高 溫 條 件 下 (如 1100℃ )進(jìn) 行 軋制時(shí)，會(huì)產(chǎn)生斷裂的現(xiàn)象。鋼的力學(xué)性能、焊接性能降低。能改善易切削鋼的切削性能。使鋼的耐腐蝕性能降低。由于硫?qū)^大多數(shù)鋼種而言是有害的，所以脫硫是煉鋼的主要任務(wù)之一。渣期間的脫硫反應(yīng)根據(jù)熔渣的分子理論，堿性氧化渣與金屬間的脫硫反應(yīng)為[S]+（CaO）===(CaS)+[O] △G=[S]+（MnO）===(MnS)+[O] △G=[S]+（MgO）===(Mg0)+[O] △G=氣化脫硫氣 化 脫 硫 是 指 金 屬 液 中 [S]以 氣 態(tài) 二 氧 化 硫 的 方 式 被 去 除 ， 反應(yīng) 式 為 :[S]+2[O]→ {SO2}根 據(jù) 硫 的 平 衡 及 爐 氣 分 析 得 知 ， 氧 氣 轉(zhuǎn) 爐 煉 鋼 過 程 中 鋼 液 的 硫一 部 分 是 以 氣 體 狀 態(tài) 去 除的，其去硫量一般占總?cè)チ蛄康?0％～40％。由 于 硫 和 氧 的 親 和 力 比 碳 、 硅 和 氧 的 親 和 力 都 低 ， 在 金 屬 液 中有 碳 存 在 時(shí) ， 硫 的 直 接 氧 化的可能性很小，所以氣化去硫是通過爐渣進(jìn)行的。氣化去硫的反應(yīng)式如下圖：從 上 式 也 可 以 看 出 ： 硫 必 須 首 先 從 鋼 液 中 進(jìn) 入 熔 渣 ， 才 有 可 能氣 化 去 除 。 所 以 鋼 —渣 間 的去硫反應(yīng)是氣化去硫的基礎(chǔ)。另外還可以看出：高堿度渣對氣化去硫不利。石灰中硫含量增加會(huì)降低有效ＣａＯ含量,增加噸鋼消耗,同時(shí)加速爐襯損毀,更重要的是會(huì)降低對鋼水的脫硫能力,影響鋼水質(zhì)量。降低有效ＣａＯ含量,增加消耗，硫含量的增加,將降低石灰中的有效ＣａＯ含量,增加噸鋼石灰消耗。按硫含量增加 %,廣鋼年消耗石灰 25 萬噸計(jì) 首鋼工學(xué)院畢業(yè)論文10算,每年將增加有效ＣａＯ消耗 130 多噸。按純度 90%計(jì)算,每年將增加石灰消耗約 145t,約合人民幣 萬元。石灰中硫含量增加造成鋼水硫含量增加,加劇了熔渣與爐襯的反應(yīng),加速爐襯損毀。降低對鋼水的脫硫能力,惡化鋼水質(zhì)量。石灰作為造渣劑的目的之一是去除鋼水中的硫。若石灰本身含硫量較高,顯然對鋼水中硫的去除不利。據(jù)報(bào)道,當(dāng)石灰中增加%的硫時(shí),將使鋼水增加 %的硫,其結(jié)果將增加石灰消耗,延長吹煉時(shí)間,降低脫硫、脫磷率,惡化鋼水質(zhì)量。因此,降低石灰中的硫含量是降低石灰消耗,提高爐襯壽命,提高鋼水質(zhì)量,保證冶煉順利進(jìn)行的重要措施爐渣脫硫爐渣堿度決定爐渣的脫硫能力，堿度高脫硫能力強(qiáng)反之脫硫能力差，一般情況下要求高爐爐渣堿度在 —— 之間。堿度非常重要。爐渣脫硫的基本反應(yīng)式 [F e S]= (F e S) (C a O) + (F e S)=( Ca S) + (F e O) (C a O)+[F e S]=(C a S)+(F e O) 此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)條件總結(jié)出脫硫的幾點(diǎn)重要因素從反應(yīng)式中可以看出，脫硫的基本條件是：高堿度、低氧化性、高溫。從而得出脫硫反應(yīng)的影響條件：爐渣堿度研究結(jié)果表明： 爐渣堿度在3． 0～3． 5 之間最好 ， 過高會(huì)使黏度增加， 不利硫在鋼—渣之間的擴(kuò)散，過低則不符合脫硫要求。2 、 氧 化 性 爐 渣 氧 化 性 對 脫 硫 的 影 響 較 為 復(fù) 雜 ，從 脫 硫 反 應(yīng) 式 中 可 以 看 出 ， 渣 中 的 還 原 性 越 強(qiáng) ， 即 ∑ (ＦｅＯ) 越 低 越 有利 于 脫 硫 反 應(yīng) 。 但 實(shí) 際 生 產(chǎn) 中 氧 氣 轉(zhuǎn) 爐 的 氧 化 渣 中 也 能 去 除一部分硫，其主要原因是： ∑(ＦｅＯ)的存在改善了渣的流動(dòng)性， 能促進(jìn)石灰的熔化， 有利于高堿度渣的形成，從而部分改善了脫硫條件。盡管氧化渣中也能脫硫， 但在其他條件如攪拌、 溫度、 堿度等完全相同的條件下， 氧化渣的去硫效果還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于還原渣的。溫度,高溫有利于吸熱反應(yīng)的進(jìn)行，即有利于去硫反應(yīng)的順利進(jìn)行。鋼 —渣 攪 拌 情 況 ,去 硫 是 鋼—
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