·524· 北京科技大学学报 1998年第6期 表4试验前后Fe的变化 试样编号 温度/℃条件试样中Fe% 试验前质量g 试验后质量g 增重g 增加率/% 1 1600 低硫 98.468 0.667 0.630 -0.037 -5.525 8 1600 高硫 98.340 0.517 0.494 -0.023 -4.449 11 2050 高硫 98.340 0.606 0.597 -0.008 -1.399 7 2813 低硫 98.468 0.707 0.661 -0.046 -6.553 15 2813 高硫 98.340 1.031 1.005 -0.026 -2.505 16 2813 高疏 98.340 3.254 3.108 -0.146 -4.494 3分析与讨论 3.1钢液温度和硫含量对脱氨动力学的影响 当钢液脱氨过程的限制性环节是氨在液相边界层传质时： ln(%N。/[%])=k·(A/)·t (1) Y=ln(%N。I[%N)·(V1A)=1 (2) 当钢液脱氨过程由界面化学反应速度控制时： 1/[%N-1/[%N。=K。·(A/W·1 (3) Y=[1/[%N-I/[%N]·(V1A)=k1 (4) 通过式(2)，(4)处理试验数据，分别得图3、图4. 1.50 a +1600℃ 0.012%S 1.50 (b) +1600℃ 0.140%S 1.25f D1680℃ 1.25 ■1680℃ 01855℃ ·1855℃ 1.00 △2250℃ 1.00 ×2050℃ ~2617℃ ▲2250℃ 0.75 ◇2813℃ 0.75 2813℃ "2617℃ 0.50 0.50 ◆2813℃ ◆ 誉2813℃● 0.25 0.25 0.00 0.00 0 50 100 150 200 0 50 100 150 200 t/s t/s 图3按一级反应处理后的结果 从图3、图4可以看出，在1680~2250℃ 4000 -a-1680℃ 0.012%S -0-1855℃ 温度范围内，脱氨反应受液相传质和化学反应 3000 -6-2250℃ 的混合控制.开始脱氮时，氮含量高，脱氮近似 为一级反应，当脱氮快结束时，脱氮反应接近为2000 二级反应.在温度高于2250℃时，脱氮为表观 1000 一级反应，当温度为2617和2813℃时，温度对 脱氮速度的影响消失， DanOo 一级表观脱氨速度常数k的对数与温度 0 40 80 120160 t/s 的关系见图5.在温度低于2250℃时，硫使表 图4按二级反应处理后的结果. 5 2 4 . 北 京 科 技 大 学 学 报 1 99 8年 第 6期 表 4 试验前后 F e的变化 试样编号 l 8 l 1 7 l 5 l 6 温度 /℃ 1 6 0 0 1 6 0 0 2 0 5 0 2 8 1 3 2 8 1 3 2 8 1 3 条件 试样 中 Fe /o 低硫 9 8 . 4 68 高硫 98 . 3 4 0 高硫 9 8 . 3 4 0 低硫 9 8 . 4 6 8 高硫 98 . 34 0 高硫 98 . 3 4 0 试验前质量 /g 0 . 66 7 0 . 5 1 7 0 . 6 0 6 0 . 7 0 7 1 . 0 3 1 3 . 2 5 4 试验后质量 /g 0 . 6 30 0 . 4 94 0 . 5 9 7 0 . 66 1 1 . 00 5 3 . 10 8 增重 /g 一 0 . 0 37 一 0 . 0 2 3 一 0 . 0 0 8 一 0 . 0 46 一 0 . 0 26 一 0 . 1 4 6 增加率 / % 一 5 . 52 5 一 4 . 闷4 9 一 1 . 3 99 一 6 . 553 一 2 . 50 5 一 4 . 4 94 、2 . 、 、, . , 且. 白, 、了. 、尹. 、 , 产. 、à 4 了、了飞. 毛 3 分析与讨论 3 . 1 钢 液温度 和硫含t 对脱氮 动 力学的影 响 当钢液 脱氮过 程 的限制 性 环节是 氮在液相 边界层 传质 时 : I n ( [% N] 。 / [% N] ) = k ; · ( A / 均 · ` 丫= I n ( [% N] 。 / [% N] ) · ( V / A) = 叫 ` 当钢液 脱氮 过 程 由界 面 化学反应 速度 控制时 : l / [% N] 一 l / [% N] 。 = k ; · ( A / 的 一 K = l[ / 0[/ N] 一 1 / 0[/ N] ] · V( / )A 二 &’ct 通 过式 ( 2) , (4) 处理 试验 数据 , 分 别得 图 3 、 图 4 . 0 . 14 0% S 0 夕气n `ùJ, .自 0 目 11 月. 1 1 . 0 0 0 . 7 5 声 0 . 5 0 0 . 2 5 0 . 00 + 1 6 00 ℃ D 1 6 80 ℃ 0 1 8 55 oC △ 2 2 50 ℃ , 2 6 17 ℃ 0 2 8 13 ℃ 炭 2 8 13 ℃ 0 . 0 12% S O O 尹尸 0 . 7 5 0 . 5 0 + 1 6 0 0 oC 一 1 6 8 0 ℃ . 1 8 5 5 ℃ x 2 0 5 0 ,C 八 2 2 50 ,C v 2 6 17 ,C 一 2 s l 3 oC 浓 2 8 1 3℃ 0 . 2 5 0 . 0 0 n O ó nU 一, ō曰、 目二. : 刀 nUs nU11 `二.j . ` nU 0 nU 乙, ù、 ù 月且. n é ns . 了1 / 孟` `J n)I n 图3 按 一级反应处理后的结果 从 图 3 、 图 4 可 以 看 出 , 在 1 6 8 0 一 2 2 5 0 oC 温 度 范 围 内 , 脱氮反 应 受 液相 传质 和化 学 反 应 的混 合控 制 . 开始 脱 氮 时 , 氮 含量 高 , 脱氮 近 似 为一级反 应 , 当脱氮 快结束 时 , 脱氮 反应 接 近为 二 级 反应 . 在 温度 高于 2 2 50 ℃ 时 , 脱氮 为 表 观 一级 反应 , 当温度 为 2 6 17 和 2 8 13℃ 时 , 温度 对 脱氮 速度 的影 响消失 . 一级 表 观 脱 氮 速度 常 数 k ;的 对数 与温 度 的关 系 见 图 5 . 在 温 度 低 于 2 2 5 0℃ 时 , 硫 使表 4 00 0 一 口 一 1 6 8 0 ℃ 一 。 一 1 8 5 5℃ 0 . 0 12% S 3 00 0 卜 ~ 2 2 5 0℃ 沂 2 0 0 0 1 0 0 0 0 40 80 1 2 0 16 0 t / S 图4 按二级反应处理后的结果