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炉渣硫容量

/sulfur capacity of slag/
条目作者车荫昌

车荫昌

最后更新 2024-12-03
浏览 190
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炉渣容纳硫能力的参数。

英文名称
sulfur capacity of slag
所属学科
冶金工程

把炉渣具有容纳硫、磷、氮、氢等物质的能力称为炉渣的容量性。是温度和炉渣组成的函数。研究较多的是炉渣硫容量和炉渣磷容量。在一定温度下,可以通过改变炉渣的组成来改变硫容量,并可选取硫容量大的炉渣来对金属脱硫。

在气相氧分压的情况下,硫在渣中以形态(即硫化物形态)存在,渣中的和气相中的反应为:


(1)

其平衡常数可表示为:



式中分别为渣中硫的质量分数和活度系数;为渣中的活度系数;分别为气相中氧和硫的分压。

若将表达式中由实验测得的量()集中到等号的一边,其余的不可测定的量集中到等号的另一边,则得:



 F.D.理查桑[注]将上式定义为硫化物容量,以符号表达:



在温度和一定时,炉渣值越大,则此渣可能吸纳的的量越多。

根据的定义式和相关的热力学数据,可以导出炉渣和金属间硫分配比()与的关系式如下:










当氧势用表示时,用式(a);氧势用金属中氧活度表示时,用式(b);氧势用渣中FeO活度表示时,用式(c)。要提高,除了增大金属中硫活度系数和降低氧势外,还要调整炉渣成分,使尽可能大。

除了用渣-气反应式(1)来定义硫化物容量外,还有用下列渣-金反应熔渣中组元与金属中的组元相互作用的化学反应)式(2)来定义另一种硫化物容量,以符号表达:


(2)

   


由此定义式可导出硫分配比与的关系:



由相关的热力学数据可导出的关系:


当气相中氧分压时,炉渣中的硫以形态存在,气相中的与渣中的反应为:


(3)

    

式中的分别为渣中的质量百分数和活度系数;为渣中的活度。将表达式中的可测量集中到等号的一边,即可定义硫酸盐容量,以符号表达:


由于钢铁冶金过程中气相里的远低于10-6,硫在渣中不可能以形态出现,硫酸盐容量这个参数未得到应用。通常称的硫容量指的是硫化物容量

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