电渣冶金过程物理化学(1)--夹杂物去除、脱硫、脱氧及脱氢的热力学研究

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• 作者：郭汉杰
• 会议时间：2014-09-25
• 关键词：电渣冶金 ; 金属夹杂物 ; 去除效率 ; 热力学性质
• 作者单位：北京科技大学冶金与生态工程学院,北京 100083
• 母体文献：2014年全国特种冶金技术学术会议论文集
• 会议名称：2014年全国特种冶金技术学术会议
• 会议地点：南京
• 主办单位：中国金属学会
• 语种：chi
• 分类号：TF7;TF1

摘要

用物理化学原理对电渣过程夹杂物的去除和分散机理、脱硫、脱氧及脱氢的热力学进行了研究.通过分析电渣冶金过程夹杂物在钢的溶化-液膜-熔滴-金属熔池形成过程的行为及伴随着钢渣间界面积的大小变化的关系,进一步支持了夹杂物的去除主要发生在母电极端头液滴形成低落前的理论;从夹杂物-渣-钢液间的界面张力的分析,提出了夹杂物去除过程自由能变化的关系式.将电渣冶金脱硫过程分为“钢液的硫进入熔渣”和“熔渣中的硫进入气相”两个阶段,用热力学原理分别分析了这两个阶段影响脱硫的因素;推断多数硫的脱除是在自耗电极初始溶化形成液膜-聚合成为液滴滴落前的阶段,这是由于高温和非常大的单位质量的表面积的原因;利用分子理论提出了熔渣脱硫所需的自由CaO的计算公式.通过研究氧在电渣过程的行为,推断钢液中的溶解氧的脱除发生在金属熔池与熔渣间,提出有利于脱氧的条件是渣中低的FeO的活度和相对浅薄的金属熔池.用热力学方法研究了电渣过程水蒸气中进入钢液的形成氢的机理和不同温度、压强下水蒸气、气相中氢气与钢液平衡溶解氢的浓度间的关系.