铁水预处理“脱硅—脱硫—脱磷”顺序的选择:CaO作“三脱”剂
发布时间:2025-03-05 11:12:51 作者:武汉南锐 浏览量:8
(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”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。