《两相高磷铁水脱磷剂冶金物理化学研究（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《两相高磷铁水脱磷剂冶金物理化学研究（学位论文-工学）（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分 类 号 ： TF711 密 级 ：UDC ： 学 校 代 码 ： 10127硕 士 学 位 论 文论 文 题 目 ： 两 相 高 磷 铁 水 脱 磷 剂 冶 金 物 理 化 学 研 究英文题目： The metallurgical physical and chemistry of twophase high phosphorus hot metal dephosphorization学 位 类 别： 工学硕士研 究 生 姓 名 ： 王 刚 学 号 ： 201002061学 科 (领 域 )名 称 ： 钢 铁 冶 金指 导 教 师 ： 安 胜 利 职 称 ： 教 授协 助 指 导 教 师
2、： 彭军 职 称 ： 副教授2013 年 6 月 7 日独 创 性 说 明本 人 郑 重 声 明 ： 所 呈 交 的 论 文 是 我 个 人 在 导 师 指 导 下 进 行 的 研 究 工作及 取 得 研究成 果 。 尽 我 所 知 ， 除 了文中 特 别 加 以 标 注和致 谢 的 地方外 ， 论 文 中 不 包 含 其 他 人 已 经 发 表 或 撰 写 的 研 究 成 果 ， 也 不 包 含 为 获 得内 蒙 古 科 技 大 学 或 其 他 教 育 机 构 的 学 位 或 证 书 所 使 用 过 的 材 料 。 与 我 一同 工 作 的 同 志 对 本 研 究 所 做 的 任 何 贡 献
3、 均 已 在 论 文 中 做 了 明 确 的 说 明 并表 示 了 谢 意 。签 名 ： 日 期 ：关 于 学 位 论 文 使 用 授 权 的 说 明本 人 完 全 了 解 内 蒙 古 科 技 大 学 有 关 保 留 、 使 用 学 位 论 文 （ 纸 质 版 和电 子 版 ） 的 规 定 ， 即 ： 本 人 唯 一 指 定 研 究 生 院 有 权 保 留 送 交 学 位 论 文 在学 校 相 关 部 门 存 档 ， 允 许 论 文 在 校 内 被 查 阅 和 借 阅 ， 可 以 采 用 影 印 、 缩印 或 其 他 复 制 手 段 保 存 论 文 。 在 论 文 作 者 同 意 的 情 况
4、下 ， 研 究 生 院 可 以转 授 权 第 三 方 使 用 查 阅 该 论 文 。（ 保 密 的 论 文 在 解 密 后 应 遵 循 此 规 定 ）签 名 ： 导 师 签 名 ： 日 期 ：内 蒙 古 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文摘 要内 蒙 古 地 区 的 铁 矿 属 于 中 高 磷 矿 石 ， 铁 水 中 磷 含 量 在 0.2%左 右 ， 为 了 减 少 价 格较 高 的 澳 矿 和 巴 西 矿 的 用 量 ， 大 量 进 口 蒙 古 矿 ， 其 磷 含 量 更 高 。 低 磷 或 超 低 磷 钢 的需 求 越 来 越 多 ， 目 前 采 用 单 渣 法 冶 炼 低 磷 钢
5、， 存 在 着 渣 量 大 、 冶 炼 操 作 不 稳 定 、 喷溅 严 重 、 炉 衬 寿 命 短 和 终 点 命 中 率 低 的 缺 点 ， 为 了 实 现 可 持 续 发 展 ， 又 要 求 冶 金 生产 原料和能量消耗越来越低，需要低成本高效的脱磷剂。目前脱磷以氧化脱磷 为主 ， 生 产 和 研 究 以 CaO-CaF2-FeOn 渣 系 为 主 ， 研 究 内 容 主 要 集 中 在 不 同 成 分 脱 磷 渣 的脱 磷 热 力 学 和 动 力 学 ， 涉 及 脱 磷 渣 中 固 相 质 点 种 类 和 其 所 占 比 例 对 脱 磷 影 响 方 面 的研 究 很 少 。 本 文 以
6、 热 力 学 计 算 为 基 础 ， 通 过 实 验 结 合 现 代 化 检 测 手 段 ， 对 脱 磷 渣 在高 温 下 的 固 相 质 点 组 成 和 比 例 、 固 相 质 点 的 种 类 和 比 例 对 脱 磷 的 热 力 学 和 动 力 学 的影 响 、 磷 在 渣 中 固 液 两 相 中 的 分 配 及 传 质 进 行 研 究 ， 为 开 发 高 效 、 低 成 本 的 脱 磷 剂提 供 理 论 指 导 。用 FactSage 软 件 对 脱 磷 渣 在 脱 磷 温 度 下 进 行 热 力 学 计 算 ， 确 定 固 液 两 相 共 存 的组 成 。 CaO-FeOn-SiO2-P
7、2O5 渣 的 温 度 升 到 1350C， 然 后 将 渣 淬 火 ， 并 进 行 电 子 探 针定 量 分 析 。 在 冷 却 期 间 ， C2S 和 C3P 的 固 溶 体 从 液 态 渣 中 析 出 ， 并 形 成 一 个 成 分 范 围较 宽 的 伪 二 元 固 溶 体 。 当 渣 中 存 在 Ca2SiO4 时 ， 有 利 于 脱 磷 ， 随 着 P 含 量 的 增 加 ，Ca2SiO4 相 中 溶 解 的 P 越 来 越 多 。 Ca2Fe2O5 相 中 的 磷 含 量 受 初 始 渣 中 磷 含 量 的 影 响 程度 不 大 。 磷 酸 三 钙 （ C3P） 溶 解 于 Ca2
8、SiO4 相 中 ， 并 且 在 渣 中 呈 现 为 Ca7(PO4)2(SiO4)2固 溶 体 。 P 的 初 始 含 量 对 P 分 配 比 有 关 ， 初 始 含 量 越 大 ， 分 配 比 越 大 。随 着 渣 中 P2O5 的 含 量 增 加 ， 固 溶 体 中 P2O5 的 溶 解 度 也 在 增 加 。 在 含 有 15%P2O5的 渣 A 中 ， 固 体 析 出 物 接 近 纯 C3P， 纯 C3P 中 的 P2O5 质 量 比 达 到 45.81%， 这 就 意 味着 通 过 控 制 炉 渣 的 成 分 可 以 使 C3P 在 固 溶 体 中 的 浓 度 提 高 到 100%
9、。 渣 中 2CaOSiO2固 相 可 以 溶 解 大 量 的 脱 磷 产 物 ， 减 少 磷 在 液 相 中 的 含 量 ， 并 降 低 脱 磷 产 物 的 活 度 ，有 利 于 脱 磷 。 本 实 验 条 件 下 ， 磷 在 2CaOSiO2 固 相 中 磷 的 固 溶 量 为 8.87%， 铁 酸 钙相 中 磷 的 固 溶 量 为 1.2%， 玻 璃 相 中 磷 的 固 溶 量 为 1.3%， 非 均 相 脱 磷 的 限 制 性 环 节 是磷 在 渣 中 的 扩 散 ， 钢 液 中 磷 的 传 质 系 数 为 0.005640.08002cms-1， 在 渣 中 的 传 质 系 数为 0
10、.11330.300910-4cms-1。关 键 词 ： 铁 水 脱 磷 ； 非 均 相 渣 ； 热 力 学 ； 动 力 学I内 蒙 古 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文AbstractThe phosphorus content of ore from inner Mongolia is medium height with about 0.2%phosphorus content in hot metal. The phosphorus content in Mongolia ore is higher, which isimported large quantity to redu
11、ce the using number of ores from Australia and Brazil for itshigh price. The requirement to steel with low and ultra-low content of phosphorus isincreasing. The low phosphorus steel is often refined by single slag method which hasshortages of large slag quantity, instable refining operation, serious
12、 splashing, short lininglife and low ratio of destination hit. Low cost and high efficiency dephosphorization agent isrequired to reduce consumption of raw material and energy for metallurgy industry to realizedevelopment with endurance. Now oxidation process is the main dephosphorization methodand
13、CaO-CaF2-FeOn slag system is used mainly during production and scientific research.And the content of studying is focused on dephosphorizing dynamics and thermodynamicsof dephosphorization slag with different components. There is little study on the effect oftype and ratio of solid phase particle in
14、 dephosphorization slag on dephosphorization. In thepaper, based on thermodynamics calculation and combined with modern measurementtechnic, it will be studied that the effect of composition and ratio of solid phase particle andtype and ratio of solid phase particle in dephosphorization slag on depho
15、sphorizing dynamicsand thermodynamics and phosphorus dispenses in solid and liquid phase at high temperature.The dephosphorization process will be studied in detail. The project will provide theoreticalinstruction for exploiting high efficiency and low cost dephosphorization agent.In order to find t
16、he component of the two-phase coexistence of solid-liquid, we take thedephosphorization slag to thermodynamic calculation with the software (Fact Sage) atdephosphorization temperature. The slag of CaO-FeOn-SiO2-P2O5 is melted at 1623K.Subsequently, the slag is rapidly quenched, and the slag is observed using an electron probemicro-analyzer (EPMA). During the cooling, C2S formed a pseudo-binary solid solutionwith tricalcium ph
