石灰石在氧气转炉内部行为基础研究

发布时间：2021-07-23 03:19

　　转炉“直接使用石灰石进行造渣炼钢”以其显著的节能降耗和快速化渣脱磷而引起广泛重视。宝钢（湛江）、石钢等企业在实际生产中证实了该方法的可行性及经济效益。钢铁企业在实际生产过程中发现,直接使用石灰石进行化渣会取得比石灰更好的效果,但业内不少人仍对此结论持怀疑态度,因此本文针对石灰石在炉渣中的分解特性、溶解行为,以及分解出CO2与铁水相互作用三个主题,研究石灰石在与炉渣接触条件下的行为变化特征。首先将不同转炉氧化物组元与石灰石组成混合体系,以热分析检测手段计算不同混合体系中石灰石的分解活化能以及炉渣组元对石灰石分解温度的影响。结果表明炉渣中氧化物组元能够降低石灰石的分解温度和活化能。同时在微量层面发现石灰石新分解产生的石灰具有更好的化渣性能,在宏观层面发现CaCO3新分解生成的CaO具有更高的活性。其次通过比较相同尺寸的石灰石/石灰中间横截面积被液态炉渣侵蚀的快慢来比较二者溶解速度的高低,并以此来直观判断石灰石/石灰化渣性能的高低。结果表明石灰石在液态熔渣中的溶解速度快于石灰。最后通过检测石灰石/石灰在溶解过程中内部微观形貌变化,研究了二者在液态炉渣中溶解速度快慢的机理以及在炉渣中溶解行为差... 

【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：189 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２－１贝塞麦吹炼过程中金属成分和温度变化??（２）托马斯碱性转炉??

分是?Ｓｉ〇２、ＭｎＯ、Ｐ２Ｏ５、ＦｅＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ?等，其中?Ｓｉ〇２、ＭｎＯ、ＦｅＯ?成??分相对较高，ＣａＯ含：Ｓ相对较低，炉渣为低碱度的酸性渣，此时炉渣成分大??致位于ＣａＯ－ＦｅＯｎ－ＳｉＣｂ?．－：元相图的Ａ区（如图２－２所示）。而石灰的熔化，??是炉澄中的ＦｅＯ和ＳｉＣｈ向其内部渗透和散弓丨起的。在开始Ｍ化时主要是??ＦｅＯ和Ｓｉ〇２沿着石灰的毛细作用管向其内部渗透，并反应生成钙铁橄榄石??（Ｃａ０．Ｆｅ０．Ｓｉ０２＾ｍ。??从前期熔渣冷凝ｉｉｌ的存在的主要物相可以看出前期主要发生了以下反应：??，?（ＦｅＯ）＋（Ｓｉ〇２）＋（ＣａＯ）＝（ＣａＯ．ＦｅＯ．Ｓｉ〇２）?（２－６）??（钙铁橄榄石，熔点１２２３°Ｃ）??（ＭｇＯ）＋（Ｓｉ〇２）＋（ＣａＯ）＝（ＣａＯ．?ＭｇＯ．?Ｓｉ〇２）?（２－７）??－５?－??

脱碳速度下降，渣中（ＦｅＯ）再次升高，石灰继化速度。同时，熔池中乳化和泡沫现象趋于减弱和消失。渣中将有硅酸三钙生成，炉渣脱硫、脱磷能力增强。??（２ＣａＯ．Ｓｉ〇２）＋（ＣａＯ）＝（３ＣａＯ．Ｓｉ〇２）石灰量再多时，过量的ＣａＯ?—部分以游离ＣａＯ形态，分则与Ｆｅ２０３形成铁酸钙。??２（ＣａＯ）＋（Ｆｅ２〇３）＝（２ＣａＯ?Ｆｅ２〇３）Ｒ０相依然存在，从相图上来看位于Ｃａ０－Ｆｅ０ｎ－Ｓｉ０２三元灰在熔渣中的溶解过程可作如下描述［９—１２］，如图２－３所示：??渣中ＦｅＯ向石灰内部的渗入，石灰逐渐溶于渣中，界面处中Ｓｉ０２在石表面富集与ＣａＯ反应形成２ＣａＯＳｉ０２层；应界面处继续扩散；高ＦｅＯ含量的ＣａＯ－ＦｅＯ液相２层与石灰之间；在高ＦｅＯ含量的ＣａＯ－ＦｅＯ液相层２层剥落，溶于渣中。－??ｄ?ｎ??


本文编号：3298483