磷在脫磷渣中2CaO.SiO2固相顆粒內的擴散速率

  中(zhong)(zhong)國鐵(tie)(tie)(tie)礦大部分(fen)磷(lin)(lin)(lin)含量(liang)較高,使(shi)鐵(tie)(tie)(tie)水(shui)中(zhong)(zhong)磷(lin)(lin)(lin)含量(liang)偏(pian)高,比(bi)如(ru)包頭(tou)鋼鐵(tie)(tie)(tie)公司鐵(tie)(tie)(tie)水(shui)中(zhong)(zhong)磷(lin)(lin)(lin)的(de)質量(liang)分(fen)數為0.2%,造(zao)成轉爐(lu)冶煉(lian)過(guo)程(cheng)渣(zha)量(liang)大、易噴濺、鐵(tie)(tie)(tie)損大,渣(zha)中(zhong)(zhong)出現固相質點時(shi),渣(zha)的(de)黏度快速上升,渣(zha)中(zhong)(zhong)物質傳質速度降(jiang)低,鋼渣(zha)接觸界面減(jian)小,脫(tuo)(tuo)磷(lin)(lin)(lin)后渣(zha)中(zhong)(zhong)夾帶大量(liang)鐵(tie)(tie)(tie)粒(li),不利(li)于脫(tuo)(tuo)磷(lin)(lin)(lin)。轉爐(lu)吹煉(lian)過(guo)程(cheng)先(xian)氧化硅(gui)和錳,在(zai)硅(gui)和錳氧化的(de)后期(qi)開始脫(tuo)(tuo)磷(lin)(lin)(lin)。轉爐(lu)脫(tuo)(tuo)磷(lin)(lin)(lin)階段結(jie)束時(shi)鋼液溫度在(zai)1350℃左右,隨堿度的(de)增(zeng)加,渣(zha)中(zhong)(zhong)游離的(de)CaO(未(wei)熔的(de)石灰)量(liang)會增(zeng)加。

  科研(yan)工作者于1400℃下,將(jiang)2CaO.SiO2顆粒(li)(li)插入到含P2O5為14%(質量(liang)分(fen)數(shu))的(de)(de)渣中(zhong),并保溫(wen)20、30、60和(he)100s,研(yan)究磷(lin)在2CaO.SiO2顆粒(li)(li)中(zhong)的(de)(de)擴散速率。用(yong)SEM-EDS對磷(lin)在渣和(he)2CaO.SiO2顆粒(li)(li)中(zhong)的(de)(de)分(fen)布(bu)進行了(le)測量(liang),并用(yong)菲克第二(er)定律計算(suan)了(le)磷(lin)在2CaO.SiO2顆粒(li)(li)中(zhong)的(de)(de)擴散系數(shu)。

  結果顯示:磷在2CaO.SiO2中的擴(kuo)散(san)可視為一維半(ban)無限擴(kuo)散(san)。1400℃時,磷在2CaO.SiO2顆粒中的擴(kuo)散(san)系(xi)數為6.417×10-12m2/s,如果脫(tuo)磷時間為15~20min,則2CaO.SiO2顆粒不宜大于653μm。