Vol.19 No.6 项长祥等：氧化物复合脱铜剂钢液脱铜 ·539·： 速取出加料器，取样，用原子吸收光谱测定钢样中铜含量， 3实验结果与讨论 3.1实验结果 表2给出了各次实验的条件及结果 表2实验条件及结果 实验 钢液量 脱铜剂 脱铜剂 铜含量，w/% 单位脱铜单位时间单 序号 加入量 实验温度处理时间 代号 ℃ 脱铜率剂的脱镉位脱铜剂脱 反应前反应后 量/(gg)铜景/ggs)1 283 1 5.77 1600 15 0.63 0.58 7.9 0.021 0.0014 2 390 2 1.72 1580 105 0.53 0.43 18.9 0.227 0.0022 3 380 4.84 1606 90 0.46 0.44 4.3 0.016 0.0002 376 4.16 1606 60 0.44 0.43 2.3 0.009 0.0002 5 374 2.50 1600 40 0.51 0.42 17.6 0.134 0.0034 3.2结果讨论 (1)氧化物复合脱铜剂脱铜原理. 氧化物脱铜剂的脱铜原理是利用某些氧化物耐火材料受铜液润湿而不受铁液润湿，从而 达到吸附钢液中铜的一种脱铜方法，该法要求铜液对这些氧化物耐火材料的润湿角尽可能 小，而对铁液润湿角要大. 在一般情况下，铜液及铁液对AL,O,的润湿角均大于90，因此直接使用AL,O,耐火材料 达不到吸附脱铜的目的.为此必须对金属一氧化物体系进行改性处理，以改变界面的润湿情 况.文献[3]指出，在金属熔体中加入适量的活性合金元素可以改善金属一氧化物界面的润湿 性.例如，少量的钛、铬、锌等元素可以使铜液与A1,0,的润湿角显著减小.本实验原理即是通 过用C或Al还原ZnO,从而在含铜钢液中加人容易与铜形成合金的界面活性元素Zn,促使铜 以[Cu-Zn]合金形式向Al,O,界面富集，达到脱铜目的. (2)氧化物复合脱铜剂脱铜步骤， 本实验的脱铜过程是按下面几个步骤进行的： 1)Zn0的还原反应 C(s)+ZnO(s)=CO(g)Zn(g) (1) △G,°=342880-281.637 网 或 2A1(0+3ZnOs)=A0,(s)+3Zn(g) (2) △G°=-29727-170.04T(); 2)Zn气在钢液中的溶解 Zn(g)=[Zn]R 3)钢液中[Zn]与[Cu的合金化 [Zn]g+[Cu]R=[Cu-Zn] 4)钢液中[Cu-Zn]原子团向Al,O,界面扩散；V o l . 1 9 N b . 6 项长祥等 : 氧化物复合脱铜剂钢液脱 铜 速取 出加 料器 , 取样 . 用 原子 吸收 光谱测定 钢样 中铜 含量 . 3 实 验结果与讨论 3 . 1 实验结 果 表 2 给出了各次实 验的条件及结果 . 表2 实验 条件及结 果 实验 序 号 、 钢液量 g 2 8 3 39 0 3 80 37 6 37 4 脱铜剂 代号 脱铜 剂 加人量 g 5 . 7 7 1 . 7 2 4 . 84 4 . 16 2 . 50 实验温度 处理 时间 ℃ s 1 60 0 1 5 1 5 8 0 10 5 1 60 6 90 1 6 0 6 60 1 60 0 4 0 铜含量 , w / % 反应前 反应后 0 . 6 3 0 . 5 8 0 . 5 3 0 . 4 3 0 . 4 6 0 . 4 4 0 . 4 4 0 . 4 3 0 . 5 1 0 . 4 2 脱铜率 % 7 . 9 18 . 9 4 . 3 2 . 3 17 . 6 单位脱铜 单位 时间单 剂的脱铜 位 脱铜剂脱 量 /(g · -g , 铜量 吮/ · s) - 0 . 02 1 0 . 00 1 4 0 . 22 7 0 . 00 2 2 0 . 0 1 6 0 . 000 2 0 . 0 0 9 0 . 000 2 0 . 134 0 . 00 3 4 1 2 结果讨论 ( l) 氧化物 复合脱铜剂脱铜原理 . 氧化物脱铜剂 的脱铜原理 是 利用某 些 氧化 物耐 火材料 受 铜液润 湿而 不受 铁液 润湿 , 从而 达到 吸附 钢 液中铜的 一种脱铜方法 . 该 法要 求铜液 对这 些 氧化 物耐 火材 料 的 润湿角 尽可 能 小 , 而 对铁液 润湿角 要大 . 在一 般情 况 下 , 铜 液 及铁液对 1A 2O 3的润 湿角 均大 于 90 。 2[] , 因此直 接 使用 1A 2 q 耐 火材料 达不 到 吸附脱铜 的 目的 . 为此必 须 对金 属一 氧化 物体系 进行 改性 处理 , 以 改 变界 面 的润 湿情 况 . 文 献【3] 指 出 , 在金 属熔体中加 人 适量 的 活性合金元 素 可 以 改善 金属 一氧化物 界 面 的润湿 性 . 例如 , 少 量 的钦 、 铬 、 锌等元 素可 以 使铜液 与 1A 2O 3的 润湿 角 显著减小 . 本实 验原理 即是通 过用 C 或 lA 还 原 zn o , 从而 在含 铜钢液 中加人 容易与铜形成合金 的界 面活性 元素zn , 促使铜 以 〔uC 一 nz ] 合金形 式 向1A 2 O 3界 面 富集 , 达到脱铜 目的 . (2 ) 氧化物复合脱铜剂脱铜步骤 . 本实验 的脱铜过 程是 按下 面几个步 骤进 行的 : 1) nZ o 的还 原反 应 q s ) + nZ O ( s ) = C仅g ) + Z n ( g ) ( l ) △ G 尸 = 3 4 2 8 8 0 一 2 8 1 . 6 3 T (刀〔叼 或 ZA I ( l ) + 3 nZ 侧s ) = A 1 2 0 3 ( s ) + 3 nz ( g ) ( 2 ) △ eGz = 一 2 9 72 7 一 17 0 . o 4 T (刀“ , ; 2) nz 气在钢液中的溶解 nZ (g ) = [ z n ] * ; 3) 钢 液 中 [nZ 」与 【C u] 的合金化 [ z n ] * + [C u ] * = [C -u nz ] * ; 4) 钢 液 中〔-uC Z n] 原子 团 向 1A 2 O 3界面 扩散 ;