第六章氧化反应 将对印起一定的影响,通常在含磷的熔铁中,增加C、O、N、Si和S等的含量可使f增加,增 加Cr的含量使减小,Mn和Ni对f的影响不大。金属成分的影响主要在炼一炉钢的初期有 定的作用,更 图6-11(FO)对磷分配比影响主要的作用是它们的氧化产物影响炉渣的性质。 如铁水中含硅量过高,影响炉渣碱度而不利于脱磷;锰高使渣中(MnO)增高,有利于化 渣而促进脱磷。因ap随%P]的降低而减小,所以%P]越低时脱磷的效率也越低。 (5)渣量的影响增加渣量可以在L一定时降低[‰P],因增加渣量意味着稀释(P。s) 的浓度,从而使Ca3P30也相应地减小,所以多次换渣操作是脱磷的有效措施,但金属 和热量的损失很大 对100kg金属料做磷的衡算,可以得到磷的数量平衡关系如下 100∑P料=(W全+0.437LpW)[%P] 故金属中磷的平衡余量 100∑P [%P]= (6-73) W金+0.437LpW渣 上列二式中∑P-100kg炉料中带入的磷量 W金一金属量,[kg] W一渣量,[kg] 0.437-2×31/142,是把P203换算为P的系数 由上列二式可见,为使[%P]降低,当Lp一定时,将主要决定于∑P料和W即原料 中磷要少,渣量要适当加大 综合上述,为了使脱磷反应进行完全,必要的热力学条件是:炉渣的碱度较 高(3~4)、氧化铁较高(15~20%);较低的熔池温度;渣量要大,可利用多次放渣 和造新渣除磷 6.5脱硫反应 对大多数钢种,硫都能促使其加工性能与使用性能变坏。一般钢种要求含硫量 ≯0.05%,优质钢种含硫量≯0.02~0.03%。理论上当钢中含硫量达到0.01~0.015 时就对钢的性能起不利的作用。对超低硫钢的一些钢种,其含硫量甚至要求在0.01% 以下。只有含硫的易切削钢,含硫量可高达0.1~0.3%。 炼钢使用的金属料和渣料(主要是铁水和石灰,它们在高炉和石灰窑内分别从燃 料中吸收了一部分硫)带入金属熔池中的硫量一般均高于成品钢的要求。因此,不 管炼什么钢种,炼钢过程中总是具有程度不同的脱硫任务 6.51硫在炼钢中表现的热力学性质 在炼钢的温度条件下,硫元素的稳定状态是气体(硫的沸点为718K),但在有金 属液和熔渣的情况下,硫能溶解在金属液和熔渣中。硫在熔铁中的溶解度很髙,熔 铁中含硫量<0.5%符合亨利定律。在铁及铁碳合金中硫是表面活性元素。对硫在金 属液中存在的状态看法很不一致。有的认为是FeS,或S原子,有的认为是S2。也有 说一部分S2“和不稳定的化合物FeS,FeS在熔池中发生下述反应 (6-74) 越靠近熔渣,这个反应越强,使在靠近熔渣的金属层中大部分硫的存在状态为S2。 不管哪种说法,硫总是以单原子参加反应。第六章 氧化反应 124 将对fp起一定的影响，通常在含磷的熔铁中，增加C、O、N、Si和S等的含量可使fp增加，增 加Cr的含量使fp减小，Mn和Ni对fp的影响不大。金属成分的影响主要在炼一炉钢的初期有一 定的作用，更 图 6-11 （FeO）对磷分配比影响 主要的作用是它们的氧化产物影响炉渣的性质。 如铁水中含硅量过高，影响炉渣碱度而不利于脱磷；锰高使渣中（MnO）增高，有利于化 渣而促进脱磷。因aP随[%P]的降低而减小，所以[%P]越低时脱磷的效率也越低。 （5）渣量的影响 增加渣量可以在Lp一定时降低[%P]，因增加渣量意味着稀释（P205） 的浓度，从而使Ca3P205也相应地减小，所以多次换渣操作是脱磷的有效措施，但金属 和热量的损失很大。 对100kg金属料做磷的衡算，可以得到磷的数量平衡关系如下： 100∑P料 =(W金 +0.437LpW渣 )[%P] (6-72) 故金属中磷的平衡余量 100∑ P料 [%P]=-------------- (6—73) W金 +0.437LpW渣 上列二式中 ∑ P料 — 100kg炉料中带入的磷量； W金 —金属量，[kg]； W渣 —渣量，[kg]； 0.437—2×31/142，是把P205换算为P的系数； 由上列二式可见，为使[%P]降低，当Lp一定时，将主要决定于∑P料 和W渣 即原料 中磷要少，渣量要适当加大。 综合上述，为了使脱磷反应进行完全，必要的热力学条件是：炉渣的碱度较 高(3～4)、氧化铁较高(15～20％)；较低的熔池温度；渣量要大，可利用多次放渣 和造新渣除磷。 6.5 脱硫反应 对大多数钢种，硫都能促使其加工性能与使用性能变坏。一般钢种要求含硫量 ≯0.05％，优质钢种含硫量≯0.02～0.03%。理论上当钢中含硫量达到0.01～0.015 时就对钢的性能起不利的作用。对超低硫钢的一些钢种，其含硫量甚至要求在0．01% 以下。只有含硫的易切削钢，含硫量可高达0.1～0.3%。 炼钢使用的金属料和渣料(主要是铁水和石灰，它们在高炉和石灰窑内分别从燃 料中吸收了一部分硫)带入金属熔池中的硫量一般均高于成品钢的要求。因此，不 管炼什么钢种，炼钢过程中总是具有程度不同的脱硫任务。 6.5.1 硫在炼钢中表现的热力学性质 在炼钢的温度条件下，硫元素的稳定状态是气体(硫的沸点为718K)，但在有金 属液和熔渣的情况下，硫能溶解在金属液和熔渣中。硫在熔铁中的溶解度很高，熔 铁中含硫量<0.5%符合亨利定律。在铁及铁碳合金中硫是表面活性元素。对硫在金 属液中存在的状态看法很不一致。有的认为是FeS，或S原子，有的认为是S2-。也有 说一部分S2-和不稳定的化合物FeS，FeS在熔池中发生下述反应 FeS=Fe2＋ +S2- (6—74) 越靠近熔渣，这个反应越强，使在靠近熔渣的金属层中大部分硫的存在状态为S2-。 不管哪种说法，硫总是以单原子参加反应。 124