Vol.15 No.5 张广庆等：包头铁水固氮提铌的工艺 ·457· (1)钢铁皮的降温作用 试验用轧钢铁皮成分(%)：Fe0-56.50,Fe2O3一41.29。铁水比热分别取为：Cp1 =1.046kJ/kg·K,Cp:x=1.674kJ/kg·K 设铁水初始温度为1673K,轧钢铁皮室温下全部氧化成FO,反应式如下： Fe:O(s)+Fe(1)=FeO(1)H=2.225T-3195 (kJ/kg) 由热量平衡： Cn战·W铁水·(T-1673十W铁皮·△H+Q白然热损=0 设在理想状况下：卫白然热损=0，且令： △T降=T-1673 则：△T路=一 527.43·W CP铁+2.225·W 计算结果表明：当Cn=1.046kJ/kg·K,W小于20%时，铁水温降不会大于71℃； W小于10%时，温降小于42℃。而Cn=1.674kJ/kg·K,W小于20%时，铁水温降不 会大于50℃，W小于10%，温降小于27%. (2)元素氧化的升温作用 设反应温度为1573K,反应式为 v(FeO)+x[Me]=(Me,0.)+rFe 则氧化的热效应△HM(×10kJ/kg分别为：△Hs=-9.368,△Hc=10.427, △HMn=-2.485,AHp=-1.435,△HNb=-3.188。由上述计算结果可知，除碳以外，铁水 中其他元素的氧化均为放热反应。由于在固氧提铌过程中，碳的氧化有限，因此在W合 适的条件下，固态氧化剂的降温作用因元素氧化升温而可以得到部分或全部补偿。1t铁 水中元素的氧化热效应由下式计算： Q=-∑△HMe·△[%oMe](kJ/t铁水) 由热平衡： W铁东·C铁·△T开+W落·Cp游·△T罪十2自然热糊一W铁水·Q×10-3=0 设理想状况下：D白然热损=0；且令：G=渣重量/生铁重量，则由元素氧化造成的渣 铁温升为： a-d4 取Cm=1.197kJ/kg·K。在实验铁水成分下，若得到成分为(%)上Nb-0.01, P-3.3,C-2.85,Si-0.01,Mn-0.03的半钢，则Cp铁水=1.046kJ/kg·K。G=20%时， △T开=60℃：G=10%时，△T并=67℃；而Cp铁=1.674kJ/kg·K,G=20%时，△T开 =41℃，G=10%的△T升=43℃。 上述计算与3.2(1)所得结果比较，可以看出元素氧化对于加入固态氧化剂所造成 的温降的补偿作用，在W=10%(G<W)时，△T升>△T降。上述计算是在自然热=0 的假定条件下作出的，而实际生产中△T=△T升+△T降<0。因此，卫自然热搬是铁水温降的 主要因素，而固氧提铌本身对铁水温度的影响可以认为是不大的。 3.3固氧提铌过程中气相氧分压的影响张广 庆等 包头铁水 固氮提钥 的工 艺 ， · 轧钢铁 皮 的降温作 用 试 验 用轧钢 铁 皮成 分 一 ， 一 。 铁 水 比 热 分别 取 为 ， ， 二 · ， ， 、 中 · 。 设铁 水初 始温度 为 ， 轧钢 铁皮 室温下全部 氧化成 ， 反 应式如下 ， 二 一 由热量平衡 泥 · 环嫉水 · 铁 皮 · △ 。 然 热损 二 设在理想状况 下 。 然 热损 ， 且令 二 么不， 则 △ 洋 一 · 体 尸 铁 · 附 计算 结 果 表 明 当 马 · ， 附 小 于 时 ， 铁 水 温 降 不 会 大 于 ℃ 附 小 于 时 ， 温 降小 于 ℃ 。 而 · ， 小 于 时 ， 铁水温 降不 会大于 ℃ ， 小于 ， 温 降小 于 。 元素氧化 的升温作 用 设 反应温度为 ， 反应式为 少 ， 【 一 · 、 ， ‘ ， 则 氧 化 的 热 效 应 △氏 一 分 别 为 △ 一 ， 八 二 ， 八万 二 一 ， △刀 二 一 ， △凡 一 。 由上述计算结果可 知 ， 除碳 以 外 ， 铁水 中其他元素 的氧化均 为放热 反 应 。 由于 在 固氧提 钥过 程 中 ， 碳 的 氧 化有 限 ， 因此在 合 适 的条 件下 ， 固 态 氧 化剂 的 降温 作用 因元素氧化升 温 而 可 以 得 到 部分或 全 部 补偿 。 铁 水 中元素 的 氧化热效应 由下式计算 一工△ 。 · △「。 铁水 由热平 衡 才 铁 水 · 铁 · △ 升 渣 · ，涟 · △ 升 白然热损 一 砰铁 水 · 欠 一 一 设理想 状况 下 自然 热 损 二 且令 二 二 渣重 量 生铁重 量 ， 则 由元素 氧化造 成 的渣 铁温升 为 △ 工 。 · 。 ，铁 · ，，。 · 取 件 · · 在 实 验 铁 水 成 分 下 ， 若 得 到 成 分 为 一 · ， 一 · ， 一 · ， 一 ， 一 · 的半 钢 ， 则 铁 水 · · 。 时 ， 几 二 ℃ 时 ， △瓜 二 ℃ 而 铁 二 · ， 时 ， △狱 ℃ ， 二 的 △马 ℃ 。 上 述计 算 与 所 得结果 比较 ， 可 以 看 出元素 氧 化 对 于 加 人 固 态 氧 化剂 所造 成 的 温 降 的补 偿 作 用 ， 在 体 时 ， △几 △珠 。 上 述计算是 在 自然 热 损 二 的假 定 条件 下 作 出 的 ， 而 实 际生 产 中 △ △耳十 爪 。 因此 ， 自然 热损 是 铁水温降的 主要 因索 ， 而 固氧提 妮本身 对铁水温度 的影 响 可 以认为是 不 大 的 。 固氧提妮过程 中气相 氧分压的影 响