钠盐预处理含钒铁水过程氧位研究——动力学初探

本文介绍一批及分批顶加碳酸钠系,碳酸钠—氧化铁系及碳酸钠—氧化钙系处理剂,对含钒铁水进行钠化处理。用氧化锆基固体电解质氧浓差电池连续测定铁水内及渣—铁界面氧位,获得氧位变化与铁水各元素含量及其脱除速率的良好对应关系,反映各元素脱除反应进行的地点、方向和程度,判明是界面反应。尝试以“耦合”反应动力学模型进行动力学简析。测定界面氧位理论上、实际上都有意义,在工业技术上是可行的,可藉此监察处理过程和控制处理终点。界面氧位也反映出处理剂性能及加入方式,应选择能使界面氧位尽可能高,并且高氧位持续时间尽量长的处理剂及加入方式。     

用钠盐处理含钒铁水时氧位的研究

在实验室用钠盐处理含钒铁水过程中,应用ZrO_2基固体电解质氧浓差电池同时测定铁水内部和渣-铁界面氧位。实验表明,处理过程中铁水内部氧位几平没有变化,而界面氧位在加入添加剂后,由原来的0.00005～0.00015迅速升高到0.00094～0.00224,相应地,铁水中钒、磷、硫、钛等元素迅速氧化而脱除。随着界面氧位降低到0.00016～0.0004时,各元素脱除速率也降到最低值(硅除外),氧位再降低时,即产生回钒、磷、硫的现象。土碱、碳酸钠、碳酸钠十三氧化二铁等添加剂都能使界面氧位提高,其中以加入碳酸钠十三氧化二铁系时氧位水平最高。由于界面氧位与铁水中各元素的含量及其脱除速率有良好的对应关系,并能反映出添加剂的氧化性,所以界面氧位是表征界面状态的重要因子。实验还表明发生脱钒、磷反应的地点是界面。     

铁水预处理过程耦合反应的动力学解析

本文介绍了“耦合反应”的概念及“多组分耦合反应动力学模型”。在用CaO粉剂对铁水进行[S]、[P]双脱处理;用Na_2CO_3系粉剂对含钒铁水的钠化提钒和同时脱[S]、脱[P]的实际过程中,以该模型作了动力学解析。结果表明:当其热力学、动力学参数选用适当时,模型与实况吻合良好,因此,该模型为预测、监视预处理过程提供了可能。另外,由于经连续测定的界面氧位与金属中的组分浓度存在着明显的对应关系,这样,S-M界面氧位就成了耦合干涉的集中体现,可作为预测铁水预处理终点的直观判据。