PDF《转炉同时脱磷提钒可行性分析》

2 000 ~

3 000 ℃, 使得单纯靠提高渣氧化性脱磷的可能性大打折扣, 这点可以从现有钒渣成分(表2) 中得到体现,现有 钒渣中的磷只有 0.092`%. 表1提钒转炉内主要氧化反应方程式及 ΔrGθ m 计算 Table

1 Main oxidation reaction and calculated ΔrGθ m values 反应式 计算公式 ΔrGθ m / ( J・mol-1 )

1 473 K

1 573 K

1 673 K [C]+0.5O2 =CO -136 900-43.51T -200 990.23 -205 341.23 -209 692.23 [C]+O2 =CO2 -418 936+43.85T -354 344.95 -349 959.95 -345 574.95 CO+[O] =CO2 -162 366+87.88T -32 918.76 -24 130.76 -15 342.76 [C]+CO2 = 2CO

140 156-126.18T -45 707.14 -58 325.14 -70 943.14 [C]+[O] =CO -22 364-39.63T -80 738.99 -84 701.99 -88 664.99 [C]+2[O] =CO2 -184 118+48.06T -113 325.62 -108 519.62 -103 713.62 [C]+(FeO)= CO+[Fe]

98 799-90.76T -34 890.48 -43 966.48 -53 042.48

2 / 3[V]+0.5O2 =

1 / 3(V2 O3 ) -387 160+109.58T -225 748.66 -214 790.66 -203 832.66

2 / 3[V]+CO=

1 / 3(V2 O3 )+[C] -250 170+153.09T -246 68.43 -9 359.43

5 949.57 [V]+(FeO)= (VO)+[Fe] -58 860+23.99T -23 522.73 -21 123.73 -18 724.73 2[V]+3(FeO)= (V2 O3 )+3[Fe] -544 700+217.2T -224 764.4 -203 044.4 -181 324.4 2[V]+4(FeO)= (V2 O4 )+4[Fe] -281 160+100.33T -133 373.91 -123 340.91 -113 307.91 2[V]+5(FeO)= (V2 O5 )+5[Fe] -820 230+427.23T -190 920.21 -148 197.21 -105 474.21 2[P]+2.5O2 =(P2 O5 ) -1

446 162+444.922T

416 262.856

470 830.056

525 397.256 2[P]+5[O] =(P2 O5 ) -702 912+556.472T

116 771.256

172 418.456

228 065.656 2[P]+5(FeO)= (P2 O5 )+5[Fe] -122 412+312.522T

337 932.906

369 185.106

400 437.306 表2某钢厂氧气转炉提钒炉渣典型成分 Table

2 Typical chemical composites of slag in % P CaO V2 O5 MgO MnO TFe SiO2 TiO2 Al2 O3 0.092 1.92 19.94 5.16 8.06 27.88 10.77 12.98 3.70 为了提高脱磷效果必须加入可以使磷稳定存在 的物质进行渣态改进,最常用的是 CaO,磷氧化后与 CaO 生成磷酸钙. 表3为加入 CaO 后炉渣形成过 程可能发生的反应及相关计算[6-7] ,从计算结果来 看,在提钒转炉的温度条件下 FeV2 O4 、CaO・V2 O5 、 2CaO・V2 O5 、3CaO・V2 O5 、CaVO3 、(2CaO・P2 O5 )、 (3CaO・P2 O5 )、(3FeO・P2 O5 )、(4FeO・P2 O5 ) 的ΔrGθ m 均2 后,炉渣 中V5+ / V3+ 的值显著增大,在logPO2 =(-2)时,炉内气 氛仍然是氧化性气氛,在氧气不断将 V3+ 氧化成 V5+ 的过程中,V2O5 不断与 CaO 生成钒酸钙,降低了渣中 V2O5 的活度,使得氧化反应得到促进. 图1炉渣碱度对主要结构单元质量作用浓度的影响 Fig.1 The influence of slag basicity on concentrations of main components 图2炉渣碱度对 V5+ / V3+ 的影响 Fig.2 The influence of slag basicity on V5+ / V3+ 图3为N(3CaO・P2O5 ) 随炉渣碱度的变化情 况,在碱度 R1.9 时,N(3CaO・P2O5 )随炉渣 碱度升高而减小. 说明炉........