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按式(8)~(13)作图,即得P-S-O(-CO)系同时脱磷脱硫电极反应的£-Po.图(图8), 图中实线为P-O(-CaO)系的e-Po,关系、嘘线为S-O(-CaO)系的c-Po,关系。图 (1)线为碳氧化电极反应〔C)+(O2-)一→C0+2的电极电位线,(2)线为铁还原电极反应 (Fe2+)+2e→Fe的电极电位线,这两条线所夹范围(右边三角形)即为铁水氧位-电位区 域。两线得交叉点为平衡点,表示铁水平衡时的氧位-电位值。根据体系混合电位em<e1时 阴极反应进行,£m>£:时阳极反应进行的原理,不难判断出图中各区域中磷硫的稳定状态。 1.2pj 从图8可以看出,铁水所处的氧位与电位 0.881 --P-0-Ca0) .--s-0(-Ca0) 区一一(1)线与(2)线交叉点B点(图中阴影区 (PO3) 0.4 为本工作测定的初始铁水氧位)是根本不能脱 (s02) 0 磷的,必须提高氧位或降低电位才能实现脱 (2)“Fe2F上 a] 磷。氧化脱磷主要受氧位影响较大,当渣中 -0.4 ACST-Ze-(S) a(Fez)(实质上表示a(Fc0)>0.015,体系 -0.8-0.8 Pco0.JMPa时,即可通过提高铁水氧位即 -1.2 [P]+3e (P) 采用氧化法处理促使磷进行阳极反应形成 -1.6 2.0(P3-) 5-) 02 (1Peo 1n'Pa (PO,3-)而去除;CaO还原脱磷,主要受电位 控制,必须大大降低电位即大大降低a(Fc2+) 2.4 和Pco,使电位处于(P3-)稳定区,促使磷进 2.8L 行阴极反应形成(P3-)而除去。但是必须看到, -23 -15 17 log(P) 由于〔P)+3e一→(P3-)线电位太低,因而使用 CaO还原脱磷是十分困难的,需要采用强还原 图8 1623K时,铁液中P-S-O(一CaO)系脱臻 税硫电极反应的E一1ogPo2图(基丁 剂如Ca才能进行还原脱磷(经计算crP)/(P3) e0〔01(02-)=“0”) Fig.8 g-logPo2 diagram of dephosphur- (Ca)=0.6V1),分析表明Ca的还原脱磷则 ization and desulfurization ele 主要受铁水氧位影响。对于脱硫,主要受电位 ctrode reactiocs of the P-S-O 影响,当体系电位低于-0,48V时,硫即进行 (-CaO)system in the liquid iron at 1623K 阴极反应形成(S2一)而除去。体系电位越低, (based on e0:011(o2-)=“0”) 即a(Fce2)、Pco越低,CaO还原脱硫越容易。 Line(1):〔C]+(O2-)+C0+2e Ec0,0J=-1,4740+0.1611ogPc) 但是,采用氧化法预处理时,脱磷与脱疏 -0.08051ogP02(V) 电位走向恰好相反,存在着矛盾:脱磷为阳极 Linc (2):(Fe2+)+2c-Fe e(F。2+)1F。=-0.1863 反应,使体系电位上升,脱硫为阴极反应,使 +0.161loga(F。2)(V) 体系电位下降。从图8看出,脱磷阳极反应线 与脱硫阴极反应线将交叉点(A点)附近分成4个区域:c区为[P)、〔S)的稳定区,不能脱 磷脱硫;d区只能脱硫但不能脱磷;©区只能脱磷却不能脱硫,只有「区,才能同时脱磷脱硫。 因此,对于氧化法预处理同时脱磷脱疏,仟在着最佳氧位-电位区域(「区):Poz2.63× 10-5=10-458Pa(2.60×1010=10-日59atm),-2.3595-0.1289 logPo2(inPa)(e(Po43-) /P)e.-0.48V(ecs/(s2-)。 这里,应该认识到:虽然在:「区能同时脱磷脱硫,但是要体系氧位-电位同时达到该这 是很困难的。也就是说,仅常「区的反应是难以达到良好的脱磷脱硫效率的。作者认为:只 要保持渣中一定的FeO浓度(a(Fc2+)0.015)和体系Pco≈0,1MPa,就可通过提高铁水氧 位,到达A点附近,即可通过改变熔池局部氧位与电位(这里称之为熔池氧位与电位的再分 ·428·按式 一 作 图 , 即 得 一 一 一 “ 。 系同时脱磷脱硫 电极 反应 的 “ 一 八 , 图 图 , 尸 图中实线 为 一 一 系 的 “ 一 尸。 关系 、 虚 线 为 一 一 系 的 “ 一 尸 。 关 系 。 图 中 线 为 碳氧化 电极 反应 〔 〕 之一 一 十 的 电 极 电位 线 , 线 为 铁还原 电 极 反 应 一 的 电极 电位 线 , 这 两条 线 所夹范围 右 边三 角形 即为 铁 水 氧位 一 电位 区 域 。 两 线得 交叉 点 为平 衡点 , 表示 铁 水平 衡时 的氧 位 一 电位值 。 根据体系混合 电位 。 。 时 阴极 反应 进行 , 二 。 时阳极 反应 进行 的原 理 , 不难 判断 出 图 中各 区域 中磷硫 的 稳定状态 。 二 、 叨口爪 崛酥节 ’ 下 尸 〔 一-卫十 一 一 一 以 叫’ , 二 刁 辞一 一 … 侧 。 时 , 铁液 中 一 一 一 系脱 磷 脱 硫 电极反 应 的 一 图 墓 于 〕 , 一 二 “ ” 一 一 一 一 £ 〔 〕 一 “ ” 〔 〕 一 £ , 〕 一 。 一 引 , £ 一 。 。 卜 从 图 可 以看 出 , 铁 水 所处 的氧位 与 电位 区- 线 与 线 交叉 点 点 图中阴影区 为 本工 作测定 的 初始铁 水 氧位 是 根本不 能脱 磷的 , 必 须提 高氧位 或降低 电位 才 能 实 现 脱 磷 。 氧化 脱磷 主要 受 氧位影响较 大 , 当 渣 中 , , 实质上 表 示 , 体 系 。 一 」 时 , 即 可 通过提高铁 水 氧 位 即 采 用氧化 法 处 理 促使 磷 进 行 阳 极 反 应 形 成 “ 一 而 去 除 还原脱 磷 , 主要 受 电位 控 制 , 必须大大 降低 电位即 大大 降 低 。 和 尸 。 。 , 使 电位处 于 “ 一 稳定 区 , 促 使磷 进 行 阴极 反应 形 成 “ 一 而 除去 。 但是 必须看到 , 由于 〔 〕 一 “ 一 线 电位 太低 , 因而 使 用 还原脱磷是 十分 困难 的 , 需要 采 用强 还原 齐 如 才 能进行 还原脱磷 经计算 〔 〕八 一 二 〔 ‘ ’ , 分析表明 的还原脱磷 则 主要 受铁 水 氧位影 响 。 对 于脱硫 , 主要 受 电位 影响 , 当体系 电位低 于 一 时 , 硫 即 进行 阴极 反应形 成 “ 一 而 除 去 。 体系 电位越 低 , 即 卜 、 。 。 越 低 , 还原脱硫越 容 易 。 但是 , 采用氧化 法预处理 时 , 脱磷与脱硫 电位 走 向恰 好相 反 , 存在着矛盾 脱磷 为 阳极 反应 , 使体系 电位 上 升 脱硫 为阴极 反应 , 使 体系 电位下 降 。 从 图 看 出 , 脱磷阳极 反应 线 与 脱硫 阴极 反应 线将 交 叉 点 点 附近 分 成 个 区域 。 区 为〔 〕 、 〔 〕 的稳 定区 , 不 能脱 磷脱硫 区只 能脱硫 但 不 能脱磷 区 只能脱磷 却不能脱硫 只 有 区 , 才 能 同时 脱磷脱硫 。 因此 , 对 于 氧化法预 处理 同时脱磷脱硫 , 存 在 着最佳氧位 一 电位区域 区 尸。 一 一 一 “ 。 只 ’ “ 一。 一 。 日 , 一 。 一 £ 一 〔 〕 £ 、 二一 。 £〔 〕 一 。 这里 , 应 该认 识 到 虽然 在 区能 同时脱 磷脱硫 , 但 是 要 体系氧位 一 电位 同时 达 到 该 区 是 很 困难 的 。 也就是 说 , 仅 靠 区 的 反 应是 难 以达 到 良好的脱磷脱硫效 率的 。 作者认 为 只 要 保持渣 中一定的 浓 度 〔 、 和 体系 尸 。 、 , 就可 通 过提高铁 水氧 位 , 到达 点 附近 , 只口可 通 过改 变熔池 局 部氧位与 电位 这 里称之 为熔池 氧位 与 电位的 再分
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