fém foszformentesítés - szól a kohászat
2 [R] + 8 [O] + 3Fezh = (3FeOP2O5)
az érték az egyensúlyi állandó lehet kiszámítani a következő képlettel
Számítások E reakció azt mutatja, hogy az oxidációt a foszfor a fém képernyőn csak akkor lehetséges, alacsony hőmérsékleten és alacsony szén-dioxid-tartalom az acél.
Oxidációja oldott foszfor a fém történhet a következő reakciók:
Azonban P2O5 termikusan instabil és hőmérsékleten acélgyártási eljárások léteznek a szabad állapotban nem.
A bázikus oxigén kemencét kezdeni alacsony hőmérsékleten lehet kialakítani olvasztása vas-foszfát
(P2O5) + 3 (FeO) = (3FeO * P2O5).
Vas-foszfátokat is instabil hőmérsékleten végén olvadáspontú, ezért a sikeres eltávolítása foszfor a salak tartósnak kell lennie képződését P2O5 vegyületet. A gyakorlat azt mutatja, hogy a fő szerepe van defosforiruyuschaya CaO, amely in a salak, a következő vegyületek:
3 (CaO) + (P2O5) = (3SaO * P2O5)
4 (CaO) + (P2O5) = (4SaO * P2O5)
Egyesítve ezt az egyenlet egyenlet (3,47), kapjuk egyenletet foszformentesítés teljes reakció:
Oxidációs foszfor csak akkor lehetséges, a felület fém - salak jelenlétében mész-mirigyes salak.
A feltétele, a jelenléte a foszformentesítés salak elegendő mennyiségű szabad CaO, miután egy erős kötést CaO P2O5 károsodhat a jelenlévő szabad SiO2, amelynek nagyobb affinitása van a CaO.
Winkler szerint és Chipman,
Ebben az egyenletben, oxidok, és a kalcium-tetrafoszfát aktivitást kifejezve mól frakciói. A számértéke Kp gyorsan csökken a hőmérséklet növekedésével.
Szerint expresszió (3,49), amikor a fém salakkal megtalálják az egyensúlyi érték a eloszlási koefficiens foszfor
Így lehetséges, hogy olyan körülmények kialakítására, amelyek betartása lehetővé teszi a foszfor a fém:
1) oxidáló közegben nagy aktivitású FeO;
2) magas salak bázicitása;
3) csökkentése egy (4SaO * P2O5), vagy egy (P2O5) megváltoztatásával (letöltése) a salak;
4) alacsony hőmérsékleten.
Nézzük a hatása ezeknek a paramétereknek a foszfor eltávolítását.
Hozzájáruló tényezők eltávolítása fém foszfor
Termodinamikai adatait nem mindig lehet használni flow számítások teljesség foszformentesítés folyamat miatt nehezen határozható változástípusainak P2O5 tevékenységek és CaO azonban gyakran korlátozott termelési adatok, figyelembe az index foszformentesítés fém Lp = (P2O5) / [P].
Effect (FeO). Alapján az ionos elmélet szerkezetének salak olvadékok, foszfor oxidációja vas salak leírható a következő egyenlettel:
[P] 4 + (O2-) + 2,5 (Fe2 +) = (PO4v3-) + 2,5Fe.
Hiányában O2- ionok és Fe2 + (FeO) → O; fém foszformentesítés kizárt, mert nem alakul ki az első fő reakciótermék - képződését P2O5.
Emellett ez a közvetlen hatás, FeO indirekt jótékony hatással felgyorsításával oldódását a mész a salakot.
Fokozott aktivitást (FeO) a gyakorlatban úgy érjük adalékanyagok szilárd oxidálószereket (érc agglomerátum), vagy fúj a fürdőt megemelt helyzetben fúvóka.
A hőmérséklet-függősége Lp a fém és a salak mirigyes által leírt egyenlettel
ebből az egyenletből számítások azt mutatják, hogy a fém hőmérséklete 1550-1750 ° C Lp = 0,1-0,4, azaz vas-salak, amely csak vas-, nem nyújtanak jelentős foszformentesítés.
Hatása lúgossága salak. A növekvő bázicitása Lp növekszik, feltéve, hogy nem a salak képződik heterogén inaktív.
Ábra. 3.28 kapcsolatot mutatja (P2O5) / [P] tartalmának (FeO) a salak (a) és a nagyságát (CaO / FeO) (b).
Ezek a számok azt mutatják, hogy van egy optimális értéke a tartalom a (FeO), alkotó 14-18%, és az arány (CaO) / (FeO), egyenlő 2,5-3,0. Olvadás során Lp értékek ingadoznak belül 50-500.
Növekedése bázikus salak mész elérése miatt adalékanyagok és anyagok, hogy az oldódási.
Hatás fürdőhőmérséklet. A hőmérséklet növelése csökkenti a termodinamikailag Lp, azaz lebontja átmenetifém foszfor a salak, de ezen túlmenően, hogy felgyorsítja a feloszlatását a mész és növekedését eredményezi a (CaO), amely irányában hat megerősítésének foszformentesítés folyamat. A hőmérséklet növelése csökkenti a viszkozitást, a salak, és felgyorsítja a foszfor eltávolítási folyamat. Általában, amikor ügyesen használt hőmérsékleti tényező megszerzésének homogén erősen bázikus salak magas olvadási hőmérséklete a második felében nyújthat legalább fém foszformentesítés sikeres, mint az első felében. Ceteris paribus leghatékonyabb foszformentesítés van egy bizonyos optimális hőmérséklet 1450-1550 ° C-on
foszfor viselkedés olvadása során
Ennek egyik oka a szekcióülések folyamat volt a probléma az eltávolítása foszfor egy nagy teljesítményű kohászati egységek. Előállítása alacsony koncentrációban ez az elem a fő átalakítók alsó csapást, függetlenül a készítmény az utóbbi azért szükséges pereduva hátrányosan minőségét befolyásoló az acél. Ábra. 3,29 ábra jelleggörbéjét a variációs foszfortartalom során egy leürítő és LD-Thomas átalakítók.
Feature finomítás Thomas konverter teljes szén kiégés, lehetőleg még vagy sem, azaz intenzív foszformentesítés történik csak a harmadik szakaszban leürítő (ábra 3,29, a.); Ezzel szemben, a LD-átalakító foszfor oxidációs előrehaladtával magas szén-dioxid-tartalmat, ami lehetővé teszi a megtisztítását ellenőrizze annak tartalmát egy adott (ábra. 3,29, b).
Mert sok a foszfor eloszlása átalakító olvadás a fém és a salak tipikusan közel egyensúlyi, bár általában nem éri el. Ebben a tekintetben, a foszfor megtisztítását viselkedés lépés döntően a változása reakció egyensúlyi körülmények (3,48), azaz A hőmérséklet megváltoztatása a fürdő és a salak összetételét. Jelenlétében viszkózus salakfürdőben elégtelen keverés közben foszfor-szétosztás fázisok között jelentősen eltérhet egyensúlyt.
Elején olvadás miatt az alacsony hőmérséklet és a nagy vas-oxid-tartalma a salak foszfor sikeresen oxidált és bemegy a salak még alacsony bázicitása. Míg megtisztítását a felső lehet szabályozni az oxidáció a salak beállításával a robbanás módot. Tartása leürítő az első percekben a lándzsa emelt helyzetben elősegíti a gyors kialakulását az aktív mész-glanduláris salak képes kitermelése foszfor korai szakaszában olvasztás.
A növekedés egy (FeO) az elsődleges foszformentesítés salak egyre előre dekarbonizációtól és növeli az arány a D [P] / D [C].
A közepén leürítő miatt a növekedési hőmérséklet, csökken az oxidáció, a salak, és növeli annak bázicitása gyengébb foszfor oxidációs gátolt lehet.
Végén olvadó, különösen az alacsony széntartalmú acél, növekvő bázicitása, oxidációs és salak zhidkopodvizhnost, amely megkönnyíti a foszfor eltávolítását.
Figyelembe véve a kapcsolódó kérdéseket kell a foszfor, nem tudjuk elfelejteni a kinetikáját a folyamatot. Ismeretes, hogy a korlátozó elem a folyamat a diffúziós foszfor a salak.
A diffúzió sebessége foszfor a határréteg a térfogata a salak fázis által leírt egyenlettel az elsőrendű
ahol Pm - foszfor mennyiségét a töltetben,%;
0,43 - újraszámítása együttható P2O5 foszfor; qshl - a salak mennyiségét%
Lp - eloszlási koefficiens foszfor, Lp = (P2O5) / [P].
Számítások alapján ez a képlet, és gyakorlati eredmények arra utalnak, hogy a magas fokú fém eltávolítása foszfor oxigén átalakítók; foszformentesítés foka 90% vagy több. Munka közben a deslagging aránya 98-99%, de ezt a műveletet meghosszabbítja az olvadási ciklus, ami további vas és a hőveszteséget.
foszfor viselkedése a folyamat megérinti
A gyakorlati működése nem lehet figyelmen kívül hagyni a lehetőségét átmenet foszfor salak fém (refosforatsiya). A kész olvadékot a serlegbe; együtt a fém az üst konverter salak Falls, amely kölcsönhatásba lép az üst bélés. Ha az üst bélés anyaga samott, álló SiO2 és A12O3, a salak bázikussági állandó csökkenni kezd. Dögevők be az üst, vissza tudja állítani néhány foszfor a salak fém