翻譯鋼渣中氧化鐵的活性

1、鋼渣中氧化鐵的活性SOMNATH BASU, ASHOK KUMAR LAHIRI, 和SESHADRI SEETHARAMAN在煉鋼精煉反應(yīng)主要涉及氧化的雜質(zhì)元素（S）。氧化是化學(xué)反應(yīng)控制金屬渣和活性氧（HO）的主要因素。反過來，受爐渣氧化電位的影響，氧氣、鐵和氧化鐵的均衡分布。我們最近研究了煉鋼渣中的FeO活度系數(shù)和化學(xué)的影響組成就此。這項(xiàng)工作的重點(diǎn)是Fe2O3活度系數(shù)的估計(jì).1摘要氧氣在液態(tài)金屬中的活動有關(guān)到黑色之間的平衡熱力學(xué)和渣中的氧化鐵。這意味著，化學(xué)反應(yīng)，以及負(fù)責(zé)鋼煉液態(tài)渣與耐火材料的相互作用，取決于Fe2O3的活動，盡可能FeO的。一個透徹的認(rèn)識的影響因素Fe2O3的活動，（氧

2、化鐵）的重要性，因此，在煉鋼的冶金過程。我們已調(diào)查的影響因素?zé)掍摖t渣中的FeO?；顒?這種特殊的文章的目的是在學(xué)習(xí)活動的Fe2O3 CaOSiO2FeOx鎂，磷爐渣。Hara他的同事2研究了平衡關(guān)系系統(tǒng)礦FeO-Fe2O3的曹-SiO2和確定氧分壓的影響的Fe2 +/ Fe3 +的分配比例。他們的工作導(dǎo)致了氧壓線繪制礦FeO-Fe2O3的曹和FeO-氧化鐵，2CaOÆSiO2ternaries，以及活動的FeO和CaO。 Jung等進(jìn)行了熱力學(xué)評價(jià)礦FeO-Fe2O3的MgOSiO2系統(tǒng)覆蓋，除其他外，氧分壓壓力多相地區(qū)。最近，Henao和Itagaki4研究了氧化鐵的變化活度系數(shù)的

3、Fe2 +/ Fe3 +的比值?；谶@些結(jié)果，他們估計(jì)的形成自由能磁鐵礦。2實(shí)驗(yàn)我們已經(jīng)闡述了具體的設(shè)備應(yīng)用和近年來的試驗(yàn)條件出版物。1,5因此,我們現(xiàn)在只有一個短暫的總結(jié)在這里。每個電解鐵和預(yù)混十克合成渣粉，裝在致密燒結(jié)氧化鎂坩堝，在水平管式爐加熱二硅化鉬電熱。一個B型熱電偶，通過爐管的一端插入，被用來溫度測量，其變化保持在±1K內(nèi)的熱區(qū)。后所需的浸泡時間，包含的坩堝從爐熔渣和金屬被撤銷迅速冷卻。每個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行完整的化學(xué)分析爐渣和金屬樣品.所有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行下一個流純化氬氣，其流量維持在910-4 NM3 min-1的。氧氣的分布達(dá)到鋼水和爐渣之間的轉(zhuǎn)移。鐵和氧化鐵的比例，從而兩種氧化物之

4、間的平衡決定，和平衡與一個固定的氧氣的氣體流部分壓力是沒有必要的。最佳平衡時間是固定的8小時，根據(jù)結(jié)果從早期的實(shí)驗(yàn)。1圖1清楚地說明這個時間是足夠程度的平衡在1873年K.由于溫度上升預(yù)計(jì)，以提高只動力學(xué)化學(xué)反應(yīng)，這個時間被認(rèn)為足夠的在1923年K作為。實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性結(jié)果建立了一些隨機(jī)重復(fù)選定的實(shí)驗(yàn)中，金額約為占總數(shù)的25。在熔融金屬的活性氧從使用的化學(xué)相互作用組成計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)源的參數(shù)?；顒覨e2O3的估計(jì)通過關(guān)系2Fe（l）+1.5O2（g）=Fe2O3（l）G0=-815,000+251.1T（J mol-1） 1圖1 平衡時間3結(jié)論與討論表一顯示了渣的化學(xué)成分和在金屬樣品平衡的氧濃度在18

5、73年K和1923年K?？紤]到CaO, SiO2, FeO, Fe2O3, P2O5, and MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和氧的濃度。圖二表明在Fe2O3隨其濃度的活動的變化。它顯示清楚，F(xiàn)e2O3的展品從整個理想的強(qiáng)烈的負(fù)偏差化學(xué)成分的研究范圍。表一 渣鋼O濃度的化學(xué)成分（PPM質(zhì)量;大眾PCT所有其他濃度）圖2、3圖4、5A.對C（氧化鐵）的Fe2O3濃度Fe2O3的活度系數(shù)的變化其摩爾分?jǐn)?shù)如圖3所示，在日志記錄的規(guī)模。結(jié)果表明，F(xiàn)e2O3的活性系數(shù)在很大程度上取決于其濃度，不論堿度和溫度范圍內(nèi)調(diào)查。該圖顯示的LOG10Ç近線性下降（氧化鐵）與增加LOG10 x（氧化鐵），坡度約0.66，

6、保持了從負(fù)偏差在所有成分的理想。這種趨勢似乎有點(diǎn)從該報(bào)告由以前的研究中，作為如圖4所示。Suito等的結(jié)果。幾乎沒有顯示活度系數(shù)的變化Fe2O3的濃度范圍內(nèi)，然而，在更大的濃度，C（氧化鐵）顯示了顯著下降，表現(xiàn)出一個漸進(jìn)的趨勢隨Fe2O3的濃度降低。結(jié)果非常確切在Vajraguptawere clusteredwithinFe2O3的濃度范圍內(nèi)，而Wrampelmeyer和同事報(bào)告了下降的趨勢。B.的堿度對C的影響(Fe2O3)圖5顯示了活度系數(shù)的變化與爐渣堿度，這被看作是定義的氧化鐵比CaO和SiO2質(zhì)量百分比。沒有明確的兩個變量之間的相關(guān)性，可觀察到圖。事實(shí)上，LOG10 C（氧化鐵）往往

7、表現(xiàn)出更大在較低的分散程度（最多3個量級）堿度值，但分散的幅度降低作為堿度增加超過2。這可能是解釋部分在更廣泛的變化氧化鐵降低相應(yīng)的樣品濃度堿度。C.對C（氧化鐵）SiO2和CaO含量已調(diào)查的FeO活度系數(shù)對SiO2和CaO含量的影響一些研究人員，經(jīng)常報(bào)道，一個SiO2濃度的增加導(dǎo)致C（FeO）增加。但沒有這樣的趨勢是同圖2-Fe2O3的濃度變化。圖3 Fe2O3的含量，其活度系數(shù)的影響。圖5的變化與堿度（氧化鐵）C（氧化鐵）。圖6和圖7顯示的C變異（氧化鐵）SiO2和CaO的圖6、7圖8、9摩爾分?jǐn)?shù)。這兩個數(shù)字大量分散，使得未建立任何明確的相關(guān)性。充其量，SiO2和CaO的濃度可考慮到有沒有

8、C（氧化鐵）的感知效果。在報(bào)告的結(jié)果，可以觀察到類似的趨勢如在圖8和圖9所示。C（氧化鐵）值分布圖9可以給印象中c（氧化鐵）與輕微下降x增加（CAO）。然而，仔細(xì)觀察顯示數(shù)據(jù)有所聚集成團(tuán)，堿度的差異，溫度和FeOx濃度在別人報(bào)告的結(jié)果。D.估計(jì)（氧化鐵）的C與Fe2O3的活度系數(shù)摩爾表示的化學(xué)成分，這是分?jǐn)?shù)和溫度。然而，CaO和SiO2濃度被認(rèn)為是統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，估計(jì)C（氧化鐵）。因此，式2與溫度相關(guān)的氧化鐵活度系數(shù)，F(xiàn)e2O3和FeO的含量。Log10（Fe2O3）=7272/T+1.6X(FeO)-34.18X(Fe2O3)-5.86(r2=0.69)C的測量值（氧化鐵）之間的協(xié)議和那些通過使

9、用式計(jì)算。 2如圖10所示。數(shù)的結(jié)果，特別是在高C（氧化鐵）值，表現(xiàn)出顯著較高的偏差從1:1的相關(guān)行。確切原因尚未確定。圖10、11圖12、13圖14E.互動的FeO和Fe2O3據(jù)預(yù)計(jì)，鐵的含量氧化物，F(xiàn)eO和Fe2O3將是相互關(guān)聯(lián)的。圖11顯示了的變化氧化鐵FeO、 Fe2O3的含量呈上升趨勢。不論溫度，即使一個數(shù)值的相關(guān)性可能不恰當(dāng)?shù)?。Fe2O3的值的分散，對于任何給定的FeO濃度，結(jié)果部分來自中堿度的變化。圖12和13說明FeO比例的變化總鐵氧化物，功能的FeO摩爾濃度和爐渣中的鐵含量。提高氧化鐵的比例隨在這兩個溫度，濃度，調(diào)查甚至雖然沒有明確的相關(guān)性，可以推斷在任情況。提高氧化鐵的比例

10、隨在這兩個溫度，濃度，調(diào)查甚至雖然沒有明確的相關(guān)性，可以推斷在何情況。四 結(jié)論1 Fe2O3的基本顯示了明顯的負(fù)偏差氧氣煉鋼爐渣。2 Fe2O3的活度系數(shù)是一個強(qiáng)烈的負(fù)面其濃度的功能。3 溫度從1873 K至1923年K有改變幾乎沒有影響C（Fe2O3的內(nèi)組成）范圍調(diào)查。4 C（氧化鐵）被發(fā)現(xiàn)幾乎不受影響在堿度以及SiO2和CaO的變化濃度。5 Fe2O3的活度系數(shù)可以作為估計(jì)x（氧化鐵），X（FeO的）和溫度的功能，適度良好的重現(xiàn)性（R2= 0.69）。致謝 作者要感謝塔塔鋼鐵公司的財(cái)務(wù)支持和皇家理工學(xué)院（KTH的）提供用于實(shí)驗(yàn)設(shè)施進(jìn)行這些調(diào)查。撤消修改五 參考文獻(xiàn)1. S. Basu, A

11、.K. Lahiri, and S. Seetharaman: Metall. Mater. Trans.B, 2008, vol. 39B (3), pp. 44756.2. S. Hara, T. Araki, and K. Ogino: Proc. 2nd Int. Symp. Metall.Slags & Fluxes, Lake Tahoe, NV, 1984, pp. 44151.3. I. Jung, S.A. Decterov, and A.D. Pelton: Metall. Mater. Trans. B,2004, vol. 35B (5), pp. 87789.

12、4. H.M. Henao and K. Itagaki: Metall. Mater. Trans. B, 2007,vol. 38B (5), pp. 76980.5. S. Basu, A.K. Lahiri, and S. Seetharaman: Metall. Mater. Trans.B, 2007, vol. 38B (3), pp. 35766.6. Steelmaking Data Sourcebook: The Japan Society for the Promotion of Science, The 19th Committee on Steelmaking, Go

13、rdon and Breach Science Publishers, Tokyo, Japan, 1988.7. H.G. Lee: Chemical Thermodynamics for Metals and Materials,Imperial College Press, London, U.K, 1999.8. K. Balajiva, A.G. Quarrell, and P. Vajragupta: J. Iron Steel Inst.,1946, vol. 153, pp. 11550.9. K. Balajiva and P. Vajragupta: J. Iron Ste

14、el Inst., 1947, vol. 155(11), pp. 56367.10. P. Vajragupta: J. Iron Steel Inst., 1948, vol. 158, pp. 49496.11. H. Suito, R. Inoue, and M. Takada: Trans. ISIJ, 1981, vol. 21,pp. 25059.12. H. Suito and R. Inoue: Trans. ISIJ, 1984, vol. 24, pp. 4046.13. J.C. Wrampelmeyer, S. Dimitrov, and D. Janke: Steel Res., 1989,vol. 60, pp. 53949.14. K.L. Fetters and J. Chipman: Tr