煉鋼生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)課件(編輯修改稿)
2025-01-26 16:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 rFeOMnrMnOKFeMnOFeOMn???????????][%)(% )(%][%)(%][)()(][降低溫度（ KMn↑）， aFeO↑， rMnO↓可促進(jìn) Mn的氧化。 Si的氧化和還原 22222222][% )(%][%][2)()(2][S iOFeOS iOSiFeOS iOS iOraKSixLrFeOSirxKFeSiOFeOSi???????????溫度降低（ K↑），R↑， rSiO2↓， LSi↑ 堿性渣中， Si氧化徹底。 硅、錳的氧化反應(yīng) 碳氧化反應(yīng)和碳氧積 COOCCOCOPOCfKfmffOCPKCOOC]][ %[%1 1]][ %[%][][ ????????PCO=1， m=[%C][%O]稱為碳氧積。在一定溫度下， m=常數(shù) [%C][%O]=mPCO， PCO↓， [%C][%O]↓ 碳氧化反應(yīng)的熱效應(yīng) 1）直接氧化 [C]+1/2O2→CO △ H0= 放熱 2）間接氧化 [C]+[O]→CO △ H0= 放熱 鋼液的脫碳 碳的氧化反應(yīng) 3）礦石氧化碳 [C]+1/3Fe2O3(S)→CO+2/3Fe △ H0= 吸熱 4）渣中（ FeO）氧化碳 [C]+（ FeO） →CO+[Fe] △ H0= 吸熱 脫碳過程中鋼液的氧含量 [O%]→ [C%]→ 1） 3） 2） 1） 與熔渣層平衡的 [%O] [%O]=LOa FeO 2） 與爐底處 CO氣泡及 [C]平衡的 [%O] [%O]平 =mPCO/[%C] PCO≥P大氣 +（ Hmρm+HSρS） +2σ/r 3） 熔池實(shí)際的 [%O] [%O]=[%O]平 +△ [%O] 熔體上層到爐底的氧濃度差，也叫過氧化度 轉(zhuǎn)爐內(nèi)碳氧反應(yīng)速度變化 tkdtcd 1][ ??2][ Kdtcd ??][][ 3 ckdtcd ??與 [Si] 和溫度有關(guān) 與氧氣流量有關(guān) 與碳的傳質(zhì)有關(guān) 頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)中碳和氧的關(guān)系 增碳法 拉碳法 鋼液的脫磷 P2O5不穩(wěn)定，與堿性氧化物形成磷酸鹽，固定于渣中。 2[P]+8（ FeO） → 3FeOP 2O5+5[Fe] 分子理論脫磷反應(yīng) 2[P]+5（ FeO） +4（ CaO） → （ 4CaOP 2O5） +5[Fe] 在低溫下（ 14001500℃才能穩(wěn)定存在； 1500℃ ；以 3CaOP2O5存在。 452][%52CaOFe OOPP aaKPxL ????1）溫度：脫磷反應(yīng)是放熱反應(yīng)，低溫有利于脫磷。 2）高堿度： R↑， aCaO↑ 3）高氧化性 4）大渣量 終點(diǎn)熔渣堿度與 [P]的關(guān)系 終點(diǎn)熔渣（ TFe）和 [P]的關(guān)系 鋼液的脫磷 R↑ FeO% → ↑ LP P和 C的氧化關(guān)系 低溫下， P先氧化，隨溫度的升高， C氧化，（ FeO） ↓ ，會使?fàn)t渣變粘。 熔渣中磷的還原 熔渣堿度降低，其中的 P會發(fā)生還原，進(jìn)入鋼液，稱為“回磷”。 加入硅鐵，氧化形成的 SiO2進(jìn)入爐渣，熔渣侵蝕包襯，均可使?fàn)t渣堿度降低。 鋼液的脫磷 還原脫磷 在還原條件下，磷可還原，生成 P3： 1/2P2(g)+3/2(O2)=(P3)+3/4O2 實(shí)現(xiàn)還原脫磷，需要很低的氧勢或很高真空度，生產(chǎn)中很難實(shí)現(xiàn)。 目前采用 CaCaF2， CaC2CaF2渣系進(jìn)行還原脫磷。 P5+ P3 lgPO2 lgP3 ,lgP5+,% 3CaC2+2[P]=Ca3P2+6[C] 還原脫磷存在的問題 : 1） CaP2渣的處理很復(fù)雜，與水汽作用，產(chǎn)生 PH3劇毒氣體； 2） [C]=%，脫 P率 ↑； [C]%，CaC2分解速度快， Ca損增加； 3） [C]%， CaC2分解困難，鋼液有“增 C”的可能。 鋼液的脫硫 爐渣脫硫反應(yīng) [FeS]+（ CaO） =（ CaS） +[FeO] [S]+（ O2） =（ S2） +[O] SSOOSS frrOxKSSL ????????222][%][%)(%影響因素： 1） R↑ ， LS↑ ，且 Ca2+集中在 S2周圍， rs2↓ 2）（ FeO） ↓ ， LS↑ 3） [Si]、 [C]↑ ， fS↑ ， LS↑ ； [S]+[Mn]+(CaO)=(CaS)+(MnO) 發(fā)生共軛反應(yīng)，進(jìn)行沉淀脫硫。 4）溫度升高， LS ↑ 鋼液的脫硫 氣化脫硫 轉(zhuǎn)爐煉鋼，氣化脫硫占總脫硫量的 1020%。氣化脫硫的主要反應(yīng)： [S]+O2=SO2↑ 但由于硫和氧的親和力比碳、硅與氧的親和力小的多，所以鋼中有 C、 Si存在時，上面的氣化反應(yīng)很難發(fā)生。主要通過爐渣氣化脫硫，即： （ CaS） +3（ Fe2O3） =SO2↑+ （ CaO） +6（ FeO） （ CaS） +3/2O2=SO2↑+ （ CaO） 反應(yīng)取決 rs2和 Po2或 aFeO,堿度升高， rs2↓ ，高堿度對氣化脫硫不利；但對渣脫硫有利。 其它元素的氧化 Cr 1） FeOCr系平衡 [%Cr]=03% [Fe]+2[Cr]+4[O]→FeCr 2O4(s) [%Cr]=39% [Fe]+[Cr]+4[O]→Fe (s) [%Cr]9% 3[Cr]+4[O]→Cr 3O4(S) 2)不同渣系下 Cr的氧化 ①酸性渣： [Cr]+（ FeO） → （ CrO） +[Fe] CrOFe OCrCrCr rrKKFeOKCrCrO ??? ，）（，）（ %][%%② 堿性渣
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