炉身上部，形成其他钾、钠化学物，当这些化学物又不能随炉顶煤气逸出的情况下，将要在 炉身中下部形成循环富集而危害炉况的顺行。 (2)当炉渣碱度高，即SiO2活度相对的小时，中温区的钾、钠蒸气将难以形成大量的 碱金属硅酸盐，而比较容易与FeO作用，被氧化成K2O与Na2O,沉积在炉料表面与孔隙 中，或被软熔物质吸收，再随炉料下降到高温区，又被炭还原成为蒸气，又再次随煤气上升 到中温区，不断的如此循环，形成了钾、钠自动富集现象。在一定的条件下，高炉中碱金属 在煤气炉料与炉渣中都达到了一定的含量，并且处于相对的平衡状态。从包钢试验高炉大量 的取样分析结果已充分说明了这种循环富集的规律。 国内外大量实践证明，增加自由的SiO2,可以有效地吸收K2O与Na:O,有利于促使 碱金属硅酸盐的形成，例如往碱金属危害严重的高炉中加硅石、河卵石与河沙，或者降低护 渣碱度等，都将要增加碱金属随炉渣排出的可能性。但是，如果加入的硅石等粒度太大，由 于反应面过小在来不及充分反应之前，K,O与Na2O早已被炭还原成为蒸气，这样即使在高 炉的末渣中SiO:含量不低，但也达不到预期的排碱目的。 (3)如果asio2,a。o很小，则反应式也难以向右进行，即使煤气中钾、钠分压大大地 高于平衡时分压，而体系中如果没有一定量的FO与自由的SiO2,要生成钾、钠硅酸盐也 是比较困难的。 3.钾、钠的氯化与还原过程 随煤气上升到中温区的钾、钠蒸气，由于炉身中上部分煤气氧化势增加，并且主要由 FeO还原到Fe的氧化势决定，产生KzO与Na,O的反应式如下： 2K +FeO-K20+Fe (5) △G6°=-36950+32.05T 2Na FeO=Na2O+Fe (6) △G。°=-82700+55T 以上二式的开始反应温度分别为1152℃与1230℃，因此上述反应基本上发生于中温区， 反应式（5)、（6)的一些计算结果列于表2，从表上可以看出，钾与钠的蒸气压比较 表2 中温区K2O与Na2O还原时的Pk与PN,(atm) 温度 K20 Na2O ℃ K6 当8x20=1 当ax20=0.01 当aNa20=1当aN:0=0.01 时的Px 时的Px K。 时的PNa 时的PNa 8003.365×10° 0.545×10°10.545×10-1 6.698×10 0.380×10-2!0.380×103 9007.674×10-1 1.141×10° 1.141×10-1 2.454×103 0.202×10-1 0.202×10-2 10002.208×10-1 2.728×10° 2.728×10-1 1.510×102 0.813×10-1 0.813×102 11007.621×10-2 3.622×10°3.622×10 1.39610' 0.267×10° 0.267×10-1 高，并且随煤气温度的升高而增加。 在中温区上升的钾、钠蒸气，不仅首先与FeO作用生成KzO和a2O,而且与CO作用 也可以形成KzO与NazO,反应式如下： 2K+CO-K20+C (7) △G,=-98500+89.25'T 3炉身上部 , 形成其 他 钾 、 钠 化 学物 , 当这些 化学物又不 能 随炉顶煤气逸出 的情 况下 , 将要在 护身中下 部形成循环富集而危 害炉况的顺 行 。 (2 ) 当炉渣碱度高 , 即 5 10 : 活度相 对的小时 , 中温 区 的钾 、 钠蒸气将 难以形成大里 的 碱金属硅酸盐 , 而比较 容易与 F e O 作用 , 被氧化 成 K : O 与 N a : O , 沉积在炉料表 面与孔隙 中, 或被软熔物质吸 收 , 再随 炉料下降到 高温 区 , 又被炭还原成为蒸气 , 又再次随煤气 上升 到 中温区 , 不 断 的如此 循环 , 形成了钾 、 钠 自动 富集现象 。 在一 定 的条 件下 , 高护 中碱 金属 在 煤气炉料 与炉渣 中都达到 了一 定的 含量 , 并且处于 相对 的平衡状态 。 从包钢试验 高护大t 的取样分析结果 已充分说 明了这种循 环富集的规 律 。 国 内外大量 实践证明 , 增加 自由的 5 10 2 , 可 以有效地 吸收 K : O 与 N a : O , 有利于促使 碱金属 硅酸盐的形成 , 例 如往碱金属危 害严重 的 高炉中加 硅石 、 河卵石与河沙 , 或者降低护 渣碱度等 , 都将要增 加 碱金属随 炉渣排出的可 能性 。 但 是 , 如果 加入 的 硅石等粒度太大 , 由 于反应 面 过小在 来不 及 充分 反应 之前 , K : O 与N a Z O 早 已被炭还原成为蒸气 , 这样即使在高 护的 末渣中 5 10 : 含量 不 低 , 但也达不到 预期 的排碱 目的 。 (3 ) 如果 a : ` 。 : , a F . 。 很小 , 则 反应 式 也难以 向右进 行 , 即使煤气中钾 、 钠分 压大大地 高于平 衡时 分压 , 而体 系 中如果 没 有一 定量 的 F e O 与 自由的 _ 5 1 0 : , 要生 成钾 、 钠 硅 酸盐 也 是 比较 困难 的 。 3 . 钾 、 钠的叙化与还耳 过 穆 随煤气上升到中温 区的钾 、 钠 蒸气 , 由于炉 身 中上部 分煤气 氧 化势 增加 , 并且主要由 F e O 还原到 F e 的 氧化势决定 , 产生 K : O 与 N a : O 的反应 式 如下 : Z K + F e O 二二二 K 2 0 + F e ( 5 ) △G 。 。 二二二 一 3 6 9 5 0 + 3 2 . 0 5 T ZN a + F e O二二二二 N a : O + F e ( 6 ) △G 。 “ = 一 8 2 7 0 0 + 5 5 T 以 上二式 的开 始反应 温度分别 为1 1 5 2 ℃与 12 3。 ℃ , 因此 上述 反应 基本 上发生 于 中温区 , 反应式 ( 5 ) 、 ( 6 ) 的 一些计 算结果 列 于表 2 , 从表上可 以 看 出 , 钾 与钠 的蒸气压比较 表 2 中温区 K : 0 与 N a : O 还原时 的 P K 与 P N . ( a t m ) 温度 …一 - - 一一一一一 一 一一丝丝1 1 、 1 当 a K : p = 〕 …一二了 ~ 一 _ . _ 上竺 . 些二 ` _ …{ · 色l{ · {2二 , …i · 于{号 · {) }二 · 竺二全 x {竺 _ : {土 · 土全: x {竺 }二 · 至竺甘 x {竺 _ ; ,二 ’ :二贾 x {竺 } ` · 。 ` 工 x 1U 一 } 。 · ” “ x l竺 N a Z O K 。 当 a N 时 的 拭 当 a N . : o = 0 . 0 1 时 的 P 、 。 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 . 6 9 8 x 1 0 4 . 4 5 4 x 1 0 a . 5 1 0 x 1 0 2 . 3 9 6 x 1 0 盆 . 3 8 0 X 1 0一 . 2 0 2 X 1 0一 . 8 13 X 10 一 . 2 6 7 x 1 0 。 0 . 3 8 0 x l r 0 . 2 0 2 x 1-0 0 . 8 13 X 10一 0 . 2 6 7 x 1 -0 n 八甘ó jnUI ù 匕勺`上孟, 1n i 高 , 并且随煤气温度的升 高而增加 。 在 中温区 上升的钾 、 钠 蒸气 , 不 仅 首先 与 F e O 作用 生成 也可 以 形 成 K : O 与N a : O , 反 应 式 如下 : Z K + C O 二二二二: K : O + C △G 7 “ 二二二 一 9 8 5 0 0 + 8 9 . 2 5 ’ 1 ’ K : 0 和 K a : O , 而且与 C O 作用 ( 7 )