·608* 北京科技大学学报 2002年第6期 烧结尘脱硅时脱硅渣的发泡高度分别为40和 电尘的脱硅速度比烧结尘快，这是由于烧结尘 70mm.转电尘脱硅时的泡沫渣高度低于烧结 脱硅时产生的泡沫渣高度较高，导致渣铁接触 尘脱硅时所产生的泡沫渣高度 面积减小.转电尘的脱硅率也较烧结尘稍高，这 2.2脱硅渣中Zn的挥发 是因为转电尘的碱度(CaO/SiO)比烧结尘高，降 (1)粉尘类型的影响.温度为1500℃，粉尘 低了渣中SO,的活度 类型对脱硅渣中Zn挥发的影响如图5所示.可 (2)温度对脱硅的影响.随温度升高，转电尘 以看出，用不同粉尘脱硅时，3min左右渣中锌 的脱硅速度明显提高：温度对烧结尘脱硅的速 都已充分挥发，Zn挥发率Rzm可达99% 度影响不大.这是由于转电尘熔化温度较高及 100 烧结尘熔化温度较低的缘故 (3)搅拌对脱硅的影响.搅拌强度对转电尘 的脱硅速度和脱硅率都有较大影响，随搅拌强 度的增加，转电尘的脱硅速度和脱硅率都明显 60 提高.提高搅拌强度，加快了[S]的传质，有利 40 于提高脱硅速度；由于脱硅速度提高，(FeO)被 一◆一转电尘 [C]还原的量相对减少，所以增加了脱硅率 0电炉尘 (4)铁水初始[Si1含量的影响.初始[Si)含量 言转炉尘 对脱硅速度影响不大，但随初始[S]含量升高， 2 4 6 8 10 脱硅率明显提高，这是因为随初始[S含量升 t/min 高，脱硅氧效率提高，这与文献报导是一致的" 图5不同粉尘脱硅时渣中Zn的挥发率 3.2渣中Zn的挥发 Fig.5 Zn evaporation rate in desiliconization with various 渣中Zn的挥发速度同时受界面化学反应 dusts 和渣中Zn的扩散限制回，温度升高，可提高界面 (2)温度的影响.用转电尘脱硅时，温度对脱 化学反应的活化能和渣中扩散活化能，因此升 硅渣中Zn挥发的影响如图6所示.可以看出， 高温度可显著增加Zn的挥发速度. 温度对渣中Zn的挥发影响较大，温度越高，锌 3.3炉渣发泡情况 的挥发速度越快 烧结尘脱硅时的泡沫渣高度较高，这可能 是由于烧结尘含FezO,较多，与[C的反应较快， ★一1300℃ 产生的CO气泡较多. O-1400℃ 3.4含锌粉尘替代烧结尘进行铁水脱硅的可行性 1500℃ 实验结果表明：转炉和电炉含锌粉尘按1：1 混合替代烧结尘对铁水进行预脱硅时，脱硅效 果更好，并且具有脱硅渣发泡高度低的优点，同 时在脱硅时Zn挥发速度很快. 宝钢每年产出2×10°t转炉二次除尘灰和2 ×10t电炉粉尘，所以可以按转炉和电炉含锌粉 0 2 3 尘1：1配合使用.另外宝钢铁水温度是1500℃， t/min 现场铁水温度较高，对含锌粉尘脱硅和Z的挥 图6温度对渣中Z如挥发的影响 发都十分有利，因此利用含锌粉尘替代烧结粉 Fig.6 Temperature effect on Zn evaporation in desiliconi- 尘对铁水进行脱硅是可行的.转炉二次除尘灰 zation with the dust 和电炉粉尘的粒度都很细，适合于浸入喷射脱 硅，如在铁水表面喷吹脱硅，易被除尘风机抽 3分析与讨论 走，需解决粉尘造粒问题.烧结尘含锌很低，可 3.1脱硅反应 返回烧结再入高炉炼铁.这样，各种粉尘都可得 (1)粉尘类型对脱硅的影响.在1500℃时，转 到利用一 6 0 8 - 北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 02 年 第 6 期 烧结尘脱硅 时脱硅渣 的 发泡高度 分别为 40 和 7 0 ~ . 转 电尘脱 硅时的泡沫渣 高度低 于烧结 尘脱硅时所产生 的泡 沫渣高度 . 2. 2 脱硅渣中 Z n 的挥发 ( l) 粉尘类 型 的影响 . 温度 为 1 50 ℃ , 粉尘 类 型对脱硅 渣 中 Z n 挥发的 影响如 图 5 所示 . 可 以看 出 , 用不 同粉尘 脱硅时 , 3 m in 左右渣 中锌 都 已 充 分挥 发 , Z n 挥发率 (R zn) 可达 9 % . 0 2 4 6 一今一 转 电尘 一O一 电炉尘 - ` 尸 转炉尘 一一一一一一一一一七一一一一一一 8 0 nUO 了连O . 芝互 2 叫 t m/ in 图 5 不 同粉尘脱 硅时 渣 中 Z n 的挥 发率 F ig · 5 Z n ve a P o ar it o n r a t e in d e s U ic o n 挽a it o n w i t h v a r io u s d U S t S (2 )温度的影响 . 用转 电尘脱硅时 , 温度对脱 硅 渣 中 Z n 挥发 的影 响如 图 6 所示 . 可以 看 出 , 温度对 渣 中 Z n 的挥发影 响较 大 , 温度越 高 , 锌 的挥发 速度 越快 . o l es 一 ` 一刀卜~ 二翔卜` ~ 月一一口 0 1 2 3 4 5 6 7 t / n z l n 一 图 6 温 度对 渣 中 Z n 挥 发的 影响 F i g · 6 eT m P e r a t u er e fe e t o n Z n e v a P o r a t i o n in d e s i li e o n i￾az 6 0 n iw t h ht e d u s t 3 分析与讨论 .3 1 脱硅反应 ( l) 粉尘类 型对脱硅的影响 . 在 1 5 0 ℃ 时 , 转 电尘 的脱硅速度 比烧结尘快 , 这是 由于烧结尘 脱硅时产生 的 泡沫渣高度较高 , 导致 渣铁接触 面积减小 . 转 电尘的脱硅率也较烧结尘稍 高 , 这 是 因为转 电尘的碱度 c( a o /51 0 2 )比烧结尘 高 , 降 低 了渣 中 5 10 2 的活 度 . (2) 温度对脱硅的影 响 . 随温度升高 , 转 电尘 的脱硅速度 明显提 高 ; 温度对烧结尘脱硅 的速 度 影响不大 . 这是 由于转 电尘熔化温度较 高及 烧 结尘熔化温度较低 的缘故 . (3 )搅拌对 脱硅 的影响 . 搅拌强 度对转 电尘 的 脱硅速度和 脱硅率都有 较大影响 , 随搅拌强 度 的增加 , 转 电尘的脱 硅速度和 脱硅率都 明显 提 高 . 提高搅拌强 度 , 加快 了 〔is 」的传质 『,」, 有利 于提高脱硅速度 ; 由于脱硅 速度提高 , (eF O )被 C[ 」还原 的量相 对减 少 , 所 以增加 了脱硅率 . (4 )铁水初始 【iS 〕含量 的影 响 . 初 始汇is ]含量 对脱硅速度影 响不大 , 但 随初 始 【is 〕含量升高 , 脱硅率 明显 提高 , 这是 因为 随初始 【iS ] 含量升 高 , 脱硅氧效率提高 , 这与文献报导是一致 的 ` ,.J .3 2 渣中 Z n 的挥发 渣 中 nZ 的挥发速度 同时受界 面化学反应 和 渣 中 nZ 的扩散限制 【2, , 温度升高 , 可 提高界面 化学反应 的活化 能和渣 中扩散活 化能 , 因此 升 高温度可显著增加 Z n 的挥发速度 . 3 .3 炉渣 发泡情况 烧 结尘脱硅时 的泡沫渣 高度较 高 , 这可能 是 由于 烧结尘含 eF Z O 。 较多 , 与 [C] 的反 应较快 , 产生 的 C O 气泡较多 . .3 4 含锌粉尘 替代烧结尘 进行铁水脱硅的可行性 实验结果表明 : 转炉和 电 炉 含锌粉尘按 1 : 1 混合替代烧结尘对 铁水进行预脱硅时 , 脱硅效 果更好 , 并且具有脱硅渣发泡高度低的优点 , 同 时在脱硅 时 Z n 挥发 速度很快 . 宝 钢每年产 出 Z xl 少 t 转 炉 二次除尘灰和 2 ` 1了 t 电炉粉尘 , 所 以 可 以按转炉和 电炉含锌粉 尘 卜 1 配合使用 . 另 外宝钢铁水 温度是 1 5 0 ℃ , 现场铁水 温度较高 , 对含锌粉尘脱 硅和 z n 的挥 发都十分有利 , 因 此利用含锌粉尘替代烧结粉 尘 对铁水进行脱硅是可 行 的 . 转炉二次 除尘灰 和 电炉粉尘 的粒度都很细 , 适 合于 浸人喷射脱 硅 , 如在 铁水表面喷吹脱硅 , 易被除尘风机抽 走 , 需解决粉尘 造粒问题 . 烧结尘含锌 很低 , 可 返 回烧结再人高炉炼铁 . 这样 , 各种粉尘都可 得 到利用 . 白, 芝琴ǎ遏