含鈮鐵水氧化脫磷實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文針對(duì)白云鄂博低品位復(fù)雜共生礦中鈮資源高效利用問(wèn)題，在“高爐煉鐵-鐵水脫磷、脫硫預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐煉鋼”三步法冶煉鈮微合金鋼的工藝過(guò)程中，通過(guò)熱力學(xué)分析，結(jié)合高溫模擬實(shí)驗(yàn)，建立了含鈮鐵水脫磷動(dòng)力學(xué)模型，研究了CaO、BaO基渣在不同條件下鈮、磷氧化規(guī)律，為白云鄂博鈮資源高效利用的冶金技術(shù)開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)。本文經(jīng)過(guò)一系列研究得到以下結(jié)論：
　　⑴熱力學(xué)計(jì)算表明：使用CaO基渣和BaO基渣進(jìn)行含鈮鐵水脫磷時(shí)，鈮的平衡氧勢(shì)lg(Po2P0?

2、)平均低于脫磷反應(yīng)體系的平衡氧勢(shì)，鈮優(yōu)先于磷而發(fā)生氧化，且平衡磷含量越低，鈮越容易氧化。
　　⑵CaO基渣對(duì)含鈮鐵水氧化脫磷實(shí)驗(yàn)表明：渣中添加Nb2O5，能夠抑制鈮的氧化，同時(shí)也會(huì)降低脫磷率；渣中添加MnO2，脫磷率略有提高，鈮的氧化率保持不變。CaO基渣脫磷實(shí)驗(yàn)中，鈮在渣中存在狀態(tài)為鈮鈣復(fù)合化合物，CaO的存在降低了渣中Nb2O5的活度，是鈮氧化的根本原因。
　　⑶BaO基渣對(duì)含鈮鐵水氧化脫磷實(shí)驗(yàn)表明：在1350℃的溫度下

3、，當(dāng)ω(Fe2O3)＞10％時(shí)，BaO基渣的堿度成為影響磷氧化的關(guān)鍵因素，堿度降低，磷的氧化率降低；而鈮的氧化率隨熔渣氧化性的增大而增大，受堿度影響不大。低溫有利于脫磷反應(yīng)，并抑制鈮的氧化，在1300℃～1350℃下進(jìn)行含鈮鐵水脫磷處理是合適的。使用BaF2代替BaCl2作助熔劑時(shí)，鈮磷氧化率均增大。
　　⑷應(yīng)用雙膜理論建立了鐵水中磷、鈮氧化動(dòng)力模型，通過(guò)對(duì)BaO基渣系脫磷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合，確定了脫磷反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)是磷在金屬中和渣