轉爐吹煉過程中各元素的氧化過程及特征

匿名用戶 | 2017-05-23 09:13

全部答案

（共1個回答）
  • 氧氣頂吹轉爐煉鋼的吹氧時間僅僅是十幾分鐘,在這短短的時間內要完成造渣、脫碳、脫磷、脫硫、去氣、去除非金屬夾雜物及升溫等基本任務.
    由于使用的鐵水成分和所煉鋼種的不同,吹煉工藝也有所區別.一爐鋼的吹煉過程:1)吹煉前期20％時間里,Fe、Si、Mn元素即被大量氧化,而且Si、Mn的含量降到很低,幾乎為痕跡量（一般0.01%以下為痕量,0.01～1%為微量）.繼續吹煉,它們不再氧化.其反應式如下：
    [Fe]+ {O2}=(FeO)
    2(FeO)+ {O2}=(Fe2O3)
    (Fe2O3)+[Fe]=3(FeO)
    [Si]+{O2}=(SiO2)
    [Si]+2(FeO)={SiO2}+2[Fe]
    (SiO2)+2(CaO)=(2CaO?SiO2)
    [Mn]+ {O2}=(MnO)
    [Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe]
    [Mn]+[O]=(MnO)
    Fe、Si、Mn的氧化均為放熱反應.在堿性操作條件下,冶煉后期硅含量為痕跡量；冶煉的中、后期有回錳現象,為吸熱反應,反應式如下：
    (MnO?SiO2)＋2(Ca0)＝（2Ca0?SiO2）＋(MnO)
    (MnO)+[Fe]＝［Mn］＋(FeO)
    (2)Si、Mn被氧化的同時,碳也被少量氧化,當Si、Mn氧化基本結束后,爐溫達到1450℃以上時,碳的氧化速度迅速提高.吹煉后期,脫碳速度又有所降低,反應式如下：
    [C]＋ {O2}={CO}
    [C]＋(FeO)={CO}＋[Fe]
    [C]＋[O]＝{CO}
    在碳氧反應中除了與渣中FeO的反應是吸熱外,都是放熱反應.冶煉中期碳氧反應速度最快.
    (3)吹煉一開始,由于硅的迅速氧化,使渣中 （SiO2）高達20％.又因為石灰的逐漸渣化,渣中CaO的含量不斷地升高.當硅的氧化基本結束后,渣中SiO2的含量又有所下降.爐渣堿度隨石灰的渣化而迅速提高.
    (4)渣中 （TFe）在開吹后不久,就可以達到20％～30％.隨著脫碳速度的提高,渣中 （TFe）逐漸降低,吹煉后期又有所升高.
    (5)由于堿性氧化性爐渣的迅速形成,大約在吹煉的40％時間內,磷已降至0.02％.脫P反應如下：
    2[P]＋5(Fe0)＋3(CaO)＝（3CaO?P2O5）＋5[Fe]
    2[P]十5(FeO)＋4(CaO)＝（4CaO?P2O5）＋5［Fe］
    脫磷反應為放熱反應.冶煉的中、后期若溫度過高,也會發生回磷,脫氧合金加入不當也會發生回磷現象.其反應式如下：
    （4CaO?P2O5）+2(SiO2) = 2（2CaO?SiO2）＋(P2O5)
    2(P2O5)＋5[Si]＝5 (SiO2)＋4[P]
    (P2O5)+5[Mn] = 5(MnO)十2[P]
    3(P2O5)＋10[Al]＝5 (Al2O3)＋6[P]
    硫在開吹后下降不明顯,在吹煉中、后期,高堿度活性渣形成后,溫度升高才得以脫除.其反應式如下:
    [FeS]＋(CaO)＝(FeO)＋(CaS)
    [FeS]＋(MnO)＝(FeO)＋(MnS)
    (CaS)＋3(Fe2O3)＝{SO2}＋6(Fe0)＋(CaO)
    (CaS)＋ {O2}= {SO2}＋(CaO)
    (6)渣中MgO含量的變化與是否采用白云石或菱鎂礦造渣工藝有關.如果加白云石或菱鎂礦,還與加入的數量有關.圖3-2是30t轉爐吹煉過程渣中Mg0含量的變化情況.可以看出,未加白云石時,從開吹至7min左右Mg0含量逐漸上升,7至13minMg0變化不大,后期由于渣量的增加,MgO含量略有下降,這說明吹煉的前7min,初期酸性熔渣對爐襯的侵蝕較大,渣中Mg0含量增加.當加入800kg白云石造渣后,前期Mg0波動不大,后期Mg0上升后又下降.由此可見,由于加入了白云石造渣,保持一定Mg0含量,在冶煉過程中能減輕熔渣對爐襯的侵蝕.
    圖3－2 吹煉過程中爐渣中MgO含量的變化（30t轉爐）
    1－加白云石；2－未加白云石
    (7)由于鐵水中各元素氧化放出熱量,熔池溫度升高.元素的氧化速度與熔池的升溫速度是一致的,但是由于吹煉過程還要加冷卻劑,熔池的實際升溫情況與冷卻劑加入的種類、數量、時間以及其他因素有關.吹煉過程中熔池需要升溫400～500℃.
    根據一爐鋼吹煉過程中金屬成分、爐渣成分、熔池溫度的變化規律,吹煉過程大致可以分為以下3個階段：
    (1)吹煉前期.吹煉前期也稱硅錳氧化期.兌入鐵水加廢鋼后,供氧的同時加入大部分造渣料.吹煉前期的任務是早化渣,多去磷,均勻升溫.這樣不僅對去除P、S有利,同時又可以減少熔渣對爐襯的侵蝕.為此,開吹時必須有一個合適的槍位,能夠加速第一批渣料的熔化,及早形成具有一定堿度、一定TFe和MgO含量并有適當流動性和正常泡沫化的初期渣.
    當Si、Mn氧化基本結束,第一批渣料基本化好,碳焰初起時,加入第二批渣料.第二批渣料可以一次加入,也可以分小批多次加入.
    (2)吹煉中期.吹煉中期也稱碳的氧化期,由于碳激烈氧化,渣中TFe含量往往較低,容易出現熔渣“返干”現象,由此而引起噴濺.在這個階段內主要是控制碳氧反應均衡進行,在脫碳的同時繼續去除P和S.操作的關鍵仍然是合適的槍位.這樣不僅對熔池有良好的攪拌,又能保持渣中有一定的TFe含量,并且還可避免熔渣嚴重的“返干”和噴濺.
    (3)終點控制.終點的任務是在拉準碳的同時確保鋼中P、S含量合乎要求；鋼水溫度達到所煉鋼種要求的范圍；控制好熔渣的氧化性；使鋼水中氧含量合適,以保證鋼的質量.為完成上述任務,確定一個合適的槍位同樣是很重要的.
    拉碳后,測溫、取樣.若成分和溫度合格,便可以出鋼.在出鋼過程中進行脫氧合金化.
    出鋼完畢,檢查爐襯損壞情況,進行濺渣或噴補后,便組織裝料,繼續煉鋼.煉好一爐鋼必須抓住各階段的關鍵、精心操作,才能達到優質、高產、低耗、長壽的目標.
    匿名用戶 | 2017-05-23 09:13

相關問題

  • 1
    問: 稀土的元素組成？
    答: 根據稀土元素原子電子層結構和物理化學性質，以及它們在礦物中共生情況和不同的離子半徑可產生不同性質的特征，十七種稀土元素通常分為二組： 輕稀土包括：鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤和銪。 重稀土包括：釓、鋱、鏑、詳情>>
  • 2
    問: 田黃的成分詳細點比如二氧化硅的含量，密度，硬度等等產自哪就不須要了謝謝
    答: 田黃石系壽山石中特稀少的一種，理論上還是葉蠟石(Al2[Si4O10](OH)2)屬單科晶系。其化學成份理論值：SiO2 66.7%；H2O5%；Al2O328.3%；Fe2O31.7%左右；Ca詳情>>
  • 3
    問: 鉀長石在陶瓷中的作用以及鉀長石分級？
    答: 鉀長石在陶瓷中的作用：（1）作為熔劑原料，降低燒成溫度；（2）優化高溫熔融狀態下的玻璃相抗蠕變性以提高產品抗變形能力；（3）拓寬瓷坯燒結溫度范圍；（4）改善產品光澤和質感。鉀長石分級：大分類為坯用和釉用。坯用中又可細分為詳情>>
  • 4
    問: 黑鎢礦的鑒定特征
    答: 黑鎢礦的化學成分為（Fe，Mn）WO4，晶體屬單斜晶系的氧化物礦物。礦物和條痕顏色均隨鐵、錳含量而變化，含鐵愈多，顏色愈深，一般為褐紅色至黑色，條痕黃褐色至黑褐色，金屬光澤至半金屬光澤，有一組完全的板面解理，比重7.2-詳情>>
  • 5
    問: 石英、重晶石、方解石，根據哪些特征把它們區分出來？
    答: （1）石英為二氧化硅，石英無解理；石英硬度大，油脂光澤。（2）方解石成分為碳酸鈣，方解石解理明顯，滴5%稀鹽酸起泡。（3）重晶石為硫酸鋇重晶石，比重大于1，重晶石的晶體常呈管壯，硬度小。詳情>>
  • 6
    問: 稀土元素的發現
    答: 稀土發現始于北歐，1987年，業余礦物學家、瑞典陸軍中尉阿累尼烏斯（C.A.Arrhenius）在斯德哥爾摩附近一個名叫伊特比（Yteerby）的小村檢到一塊他從未見到過的黑色礦石，就借用這個村名將其命名為詳情>>
  • 7
    問: 橄欖巖的結構特征
    答: 橄欖巖是超基性侵入巖的一種。主要由橄欖石和輝石組成。橄欖石含量可占40%～90%，橄欖石一般為鎂橄欖石和貴橄欖石，輝石為斜方輝石或單斜輝石。有時含少量角閃石、黑云母或鉻鐵礦，在中國西藏的一些超基性巖中還發現了金剛石、石墨詳情>>
  • 8
    問: 高嶺土的好壞是以什么來區分的，它的判斷標準是什么含元素的百分比，和含什么元素
    答: 高嶺土的應用領域不同，要求也不同，大體來說是以白度、Al2O3和SiO2含量越高，以及有害成分Fe2O3、TiO2、SO3越少越好。在化學成分方面，造紙涂料、無線電瓷、耐火坩堝、化石載體等要求高嶺土Al2O3和SiO2的詳情>>
  • 9
    問: 巖漿巖的冷凝特征
    答: 巖漿巖是由巖漿直接冷凝形成的巖石，因此，具有反映巖漿冷凝環境和形成過程所留下的特征和痕跡，與沉積巖和變質巖有明顯的區別。不論噴出巖，還是侵入巖，大部分巖漿巖都是塊狀結晶的巖石，只有少數急速冷卻形成的玻璃質巖石，如黑耀巖，詳情>>
  • 10
    問: 天青石的礦石特征
    答: 天青石的化學分子式為SrSO4，是自然界中最主要的含鍶礦物，屬于正交(斜方)晶系的硫酸鹽礦物。天青石的理論化學組成為SrO56.4%，SO343.6%，但有時天青石中的Sr被Ca或Ba部分置換，生成類質同象鈣天青石或鋇天詳情>>