文档介绍:对大多数钢种,硫均使其加工性能与使用性能恶化。一般钢种要求含硫量≯%,优质钢种含硫量≯—%。
炼钢使用的金属料和渣料(主要是铁水和石灰,它们在高炉和石灰窑内分别从燃料中吸收一部分硫)带入金属熔池中,使金属熔池中的含硫量一般均高于成品钢的要求。因此,不论炼什么钢种,炼钢过程中总是有程度不同的脱硫任务。
在碱性渣中硫的存在形态为CaS、FeS、MnS等硫化物。按熔渣离子结构,硫的存在形式为S2-。通常以附加不同标记的[S](或S)和(S)(或S2-)分别代表金属液中和熔渣中的硫。
碱性炼钢氧化渣与金属间的脱硫反应和脱磷反应是不一样的,前者是硫在渣一金属界面上伴有电子转移的置换反应,而后者是磷的氧化及其生成物在熔渣中的溶解反应。
[S]+2e=(S2-)
(O2-)=[O]+ 2e
则结合上述反应,得出
[S]+(O2-)=(S2-)+[O]
如将上式写成分子形式,则为:
[S]+(CaO)=(CaS)+[O]
[S]+(O2-)=(S2-)+[O]
在热力学上影响脱硫的因素是:
(1)炉渣的组成较低的氧化铁、较高的碱度有利于脱硫。碱度提高,可使增大及降低,从而提高;随着(FeO)浓度的增加,降低显著。
(2)金属液的组成金属液中随金属液中[Si]、[C]等元素的提高而提高,因此,从热力学观点看,对含[Si]和[Si]高而[O]低的铁水进行预处理脱硫是非常有利的。
(3)温度脱硫是吸热反应, 在平衡的情况下,平衡常数与温度成正比,温度升高对脱硫是有利的,而且高温能加快实惠的熔化和提高熔渣的流动性,获得高碱度的炉渣,并对脱硫的动力学条件有利。
脱硫反应也是渣钢界面反应,但同其他氧化反应不同的是脱硫是在渣和金属之间的交换反应。碱性渣系内,脱硫速率的限制