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鐵水預處理順序的選擇
鐵水預處理順序的選擇

CaO作“三脫”劑

(1)脫硅-脫硫-脫磷順序—鐵水溝處鐵鱗脫硅

鐵水脫硅是放熱反應,鐵水溫度越低,脫硅的效果越好??悸塹教耐蚜蛭陸島馱聳?、等待溫降,若將脫硅置于脫硫之后,脫硅時的鐵水溫度將較鐵水溝脫硅更低,鐵水預脫硅工序應盡量置于脫硫之后,而不是在脫硫之前。

脫硫—

反應平衡時 [%S]達10-4數量級,可滿足所有鋼種的要求;溫度的變化對鐵水脫硫效果的影響很小,因此脫硫可考慮提至脫硅之前,在確保脫硫效果的同時使脫硅也處于較好的熱力學條件下。

轉爐內脫硅、脫磷—

有資料表明:鐵水中[%Si]大于0.15時為脫硅期,[%Si]小于0.15時脫磷反應才會開始,脫磷反應是放熱反應,較低溫度的脫磷爐內脫硅的熱力學條件應是非常的。因此應取消鐵水溝處的高溫脫硅,將其移至脫硫之后的脫磷轉爐內和脫磷一同進行。

(2) 脫硫-脫硅、磷順序

“脫硫—脫硅、脫磷”順序的情況下,脫硫反應平衡時量[%S]下降了一個數量級。將脫硅任務放在脫硫之后完成,能明顯改善

CaO粉劑脫硫的熱力學條件。

(3) 脫硅、脫磷-脫硫順序

在“脫硅、脫磷—脫硫”順序的情況下,脫硫反應平衡時 [%S]為10-3數量級,而在“脫硅—脫硫—脫磷”順序下,[%S]為10-4數量級,在“脫硫—脫硅、脫磷”順序下,[%S]為10-5數量級。顯然“脫硫—脫硅、脫磷”順序下CaO粉劑脫硫反應的熱力學條件更好。

(4) 同時“三脫”

機理研究表明:用氮氧復合氣體作載氣噴吹CaO粉同時進行鐵水預處理“三脫”反應時,脫硅、脫磷主要是在噴槍附近的高氧勢區進行的瞬時接觸反應;脫硫則是還原性渣和鐵水之間的持久接觸反應。

對鐵水預處理脫硅來說,脫磷轉爐頂吹氧加CaO粉劑脫硅的熱力學條件是很好的。

CaO的脫磷能力受鐵水溫度的影響很大,在其它操作條件允許的情況下,應該盡量在低溫下脫磷。 “脫硫-脫硅、脫磷”順序下,專用脫磷轉爐脫磷時鐵水的溫度較同時“三脫”時低。綜合比較認為:CaO作三脫劑時,脫磷應在脫硫之后,并在專用轉爐內進行比較好。

噴吹CaO粉劑同時進行鐵水“三脫”的脫硫能力相對較弱。

從熱力學角度分析原因:同時“三脫”在同一個容器中既要實現氧化脫磷、脫硅,又要完成還原脫硫,兩者都要兼顧,在熱力學上存在著矛盾,工藝上也不好實現。而將脫硅、脫磷和脫硫分階段處理,分別創造氧化和還原的氣氛,顯然比同時“三脫”的熱力學條件更優化。

由以上計算與分析可知,CaO作三脫劑時的預處理順序為:脫硫-脫硅、脫磷。