D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1997.03.013 第19卷第3期 北京科技大学学报 Vol.19 No.3 1997年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing June 1997 氮在渣一钢间传质系数的测定 项长祥)T.El.Gammal2) I)北京科技大学应用科学学院，北京1000832)德国阿亨工业大学冶金所，Aachen50266 摘要使用A1,O,坩埚在真空感应炉内测定了1600℃时氮在含C还原渣和钢液之间的总传质系 数3。，研究表明，B。与气相中氨分压P、的大小有关，随着P的增加B。增大.由物料平衡计算得出， 在本实验条件下，B为3.7×104cms. 关键词氮，传质系数，钢渣 中图分类号TF01 中性及氧化性条件下，氮在渣中的溶解度很小1~1，因此中性及氧化性渣如同绝缘层一 样可有效地防止氨在钢液及气相间的传质.而在还原条件下，由于C的还原作用，渣中氮的溶 解度增大1~.同时气相中的氮也可以（的形式通过渣层由气相进入钢液.文献[7]利用 石墨坩埚研究了1200℃时氮在碳饱和铁和Na,O-SO,渣间的反应动力学，并测定了氮在 铁液和渣之间的传质系数.或许是由于坩埚的抗渣性不易解决，至今有关氮在钢液和渣之间 反应动力学的研究，特别是气相中氮分压对氮在钢液和渣之间传质的影响的研究报道甚 少，本工作在这方面进行了实验研究. 1实验设备及方法 1.1实验设备 实验在真空感应炉内进行，加料与取样均通过一个换气室在密封条件下操作，取样时将 一个真空石英管用钼丝捆在钼棒上，以做到同时抽取钢样和渣样.所用坩埚为抗渣性极好的 电熔氧化铝坩埚，坩埚内径为中44mm,高78mm。 1.2实验方法 将约500g的钢料放人A1,O,坩埚中，钢料成分(w/%)为：C一0.18，Mn-1.07, A1-0.026,Si-0.31,P-0.009,S-0.009,0-0.006,N-0.01.A1,0,坩埚放人感应炉内的 石墨坩埚中，将炉内抽真空，用氩气反复冲洗炉腔.在氩气下升温至1600℃，待钢料熔化后 取原始钢样.加入占炉料10%~15%预先配制好的含C的C0-Al,0,渣，待渣熔化并完全 覆盖熔池后，迅速将氮分压保持约70min,同时抽取钢样和渣样各若干份. 2实验结果 不同含C还原渣覆盖下的实验结果见图1~图4. 1996-09.17收搞 第一作者男52岁副教授硕士上 ◆T.E].Gammal教授为北京科技大学兼职博士导师第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 氮在渣 一 钢 间传质系数的测 定 项 长祥 ’ 百 北 京科技 大 学 应 用 科学 学 院 ， 北 京 德 国阿 亨工 业大学 冶金 所 ， 摘要 使 用 柑 祸 在 真 空 感应 炉 内测 定 了 ℃ 时氮在含 还 原渣 和 钢 液之 间的总传质 系 娜 。 · 研究 表 明 ， 刀 。 与气相 中氮分 压 气 的大小 有关 ， 随着 气的增 加 夕 。 增大 · 由物料平衡计算得 出 ， 在本 实验 条件下 ， 几为 “ 一 耐 “ · 关键词 氮 ， 传质系数 ， 钢渣 中图分类号 中性 及 氧 化性 条 件 下 ， 氮 在渣 中 的溶解 度 很 小〔 ’ 一 “ ， 因此 中性 及 氧化性 渣 如 同绝缘层 一 样 可 有 效地 防止 氮在钢 液及 气相 间的传 质 而 在 还 原条件下 ， 由于 的还原作用 ， 渣 中氮的溶 解 度 增 大 ’ 一 〕 同 时气相 中 的氮 也 可 以 材 一 的形 式通 过 渣 层 由气相 进人 钢液 文 献 〔 利用 石 墨 柑 祸 研 究 了 ℃ 时氮 在 碳 饱 和 铁和 一 渣 间的反 应 动力学 ， 并 测定 了氮在 铁液 和 渣 之 间 的传 质 系数 或 许是 由于 柑 涡 的抗 渣 性 不 易解 决 ， 至 今有关氮在钢液和 渣 之 间 反 应 动 力 学 的 研 究 ， 特 别 是 气 相 中氮 分 压 对 氮 在 钢 液 和 渣 之 间传 质 的影 响 的研 究 报 道 甚 少 本 工 作 在 这方 面进 行 了 实 验研 究 实验设备及方法 实验设备 实 验 在 真 空 感 应 炉 内进行 ， 加 料 与取 样 均 通 过 一 个换气 室 在 密封 条件下操作 取样 时将 一个 真 空 石 英 管 用 钥 丝 捆 在 钥棒 上 ， 以 做到 同时抽 取 钢样 和渣样 所 用柑 祸 为抗渣性极 好的 电熔 氧 化 铝钳 祸 ， 增 祸 内径 为 中 ， 高 。 实验方法 将 约 的 钢 料 放 人 ， 柑 涡 中 ， 钢 料 成 分 耐 为 一 ， 一 ， 一 · ， 一 ， 一 ， 一 · ， 一 ， 一 · 钳 祸 放 人 感 应 炉 内的 石 墨 柑 祸 中 ， 将 炉 内抽 真 空 ， 用 氢气 反 复 冲洗 炉 腔 在 氢气下 升温 至 ℃ ， 待 钢料熔化 后 取 原 始钢 样 · 加 人 占炉料 一 预 先 配 制 好 的含 的 一 渣 ， 待渣熔化 并完全 覆 盖 熔池 后 ， 迅 速将氮分压保持约 ， 同时抽 取 钢样和渣样各若干份 实验结果 不 同含 还 原渣 覆 盖下 的实验结 、 果 见 图 一 图 一 一 收 搞 第 一 作 者 男 岁 苗」教授 硕 上 ‘ 孔泣 教 授 为北 京科技 大学 兼职 博 士 导师 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1997．03．013