硫容量是指爐渣的硫化物容量，是影響硫在渣鋼間分配比的因素。我國高爐使用進口鐵礦冶煉的比例已經超過60%。但部分進口礦的鹼金屬含量比較高, 南非礦最為明顯,K2O 的質量分數為0.256%, Na2O 的質量分數為0.65%, 導致我國高爐的鹼金屬負荷普遍增大。
基本介紹
- 中文名：硫容量
- 外文名：sulfur capacity
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 釋義：爐渣的硫化物容量
簡介,鋼材中硫的危害,爐渣排鹼和脫硫,煉鋼脫硫反應,脫硫反應的速率,
簡介
硫容量是指爐渣的硫化物容量，是影響硫在渣鋼間分配比的因素。
鋼材中硫的危害
硫在鋼凝固時成為硫化物析出在晶粒界上，如果硫化物是FeS，其熔點為1195℃，在軋鋼時晶界熔化而鋼破裂，稱為“熱脆”。鋼中加入錳後，析出的硫化物變為MnS，熔點提高到153。℃，熱脆現象可以避免，但MnS在軋鋼時沿軋向延伸，使鋼材在橫向上失去連續性。對子條、棒類鋼材的危害還不嚴重，但對於要求各個方向的性能均為良好的板、管類鋼材，硫的危害就大了。此外，硫還惡化鋼的韌性。
爐渣排鹼和脫硫
我國高爐使用進口鐵礦冶煉的比例已經超過60%。但部分進口礦的鹼金屬含量比較高, 南非礦最為明顯,K2O 的質量分數為0.256%, Na2O 的質量分數為0.65%, 導致我國高爐的鹼金屬負荷普遍增大。爐渣排鹼和脫硫的條件互為矛盾, 爐渣排鹼需要低鹼度, 低溫度, 而爐渣脫硫則正好相反, 高爐冶煉既要最大程度的排鹼, 又要保證生產合格生鐵。由於使用高品位的外礦, 高爐渣量大幅降低, 高爐排鹼、脫硫任務加重, 二者間的矛盾更加突出。
煉鋼脫硫反應
煉鋼脫硫反應是在煉鋼以及鋼液爐外精煉過程中脫除有害雜質硫的物理化學反應。生產低硫鋼要在高爐煉鐵、鐵水預處理、煉鋼、鋼液爐外精煉各個環節均進行認真的脫硫。還要依據產品對硫的不同要求，對整個生產流程的脫硫操作進行最最佳化控制，以使脫硫成本達到最低。
脫硫反應的速率
煉鋼脫硫是渣-鋼界面反應，反應包括3個環節:
(1)鋼液中硫向界面傳質;
(2)在界面上的化學反應；
(3)硫在渣相內傳質離開界面。
脫硫反應是電化學反應，在高溫下進行得很快，不是脫硫速率的限制環節。渣和鋼兩相中的傳質均可能是速率控制環節。根據一些人對鋼液中硫的傳質係數所作的測定，證明傳質速率決定於界面上的流動速度。流動速度越大，傳質越快。另外渣-鋼界面反應和界面積大小有關。增大界面積的有效方法是使渣、鈉乳化。電弧爐還原渣下出鋼時，增大鋼流落差，加大渣、鋼接觸，可促進脫硫的進行。鋼液爐外精煉時，必須吹氫或用電磁攪拌，才能使渣子有效脫硫。鋼包噴吹脫硫粉劑，具有極大的反應面積，脫硫速率快，是有效的脫硫方法。
