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硅热法熔态还原高碳锰铁过程分析及影响因数

在电砝热法生产低碳锰铁和铬铁过程中,高碳锰铁作为还原剂的[Si]主要是以硅锰或砝硅铬合金金的形式存在,有的硅热法还原工艺也使用硅铁或金属硅。金属熔体中的(Si)还原熔渣中的(MO)或(Cr2O3)为熔态还原。碳在硅合金中的溶解度与含硅量有关。为了得到含碳量低的合金,所使用的还原剂含硅量必须足够高。精炼过程中,[Si]与金属氧化物的反应是液一液反应。[Si]与(MnO)反应的温度范围为1450~1600℃。与(C2O3)的反应温度范围为1650~1750℃。温度对大多数硅热还原反应自由能的影响很小。

[Si]还原(MnO)的反应过程由以下5个步骤组成:(1)(MnO)由熔渣内部向渣一金界面迁移。(2)[si]由金属熔体向渣一金界面迁移。(3)在渣一金界面与[Si]与(MnO)发生反应。(4)生成的[Mn]向金属熔体内部迁移。(5)生成的(SiO2)向熔渣内部迁移。健康是指一个人在身体、精神和社会等方面都处于良好的状态。健康包括两个方面的内容。 (MnO)由熔渣向反应界面的传质是该反应的限制性环节,即硅热还原反应的速度取决于传质速度。因此,影响硅热法熔态还原元素回收率和反应速度的主要因素是熔体的混合作用。

硅热法反应是放热反应。热力学计算表明:温度对反应平衡常数的影响不大。高碳锰铁价格但温度对这一反应动力学的影响显著。提高温度的作用主要体现在炉渣和金属流动性的改善上。提高熔炼温度可以改变炉渣性能,提高(Mn0)在炉渣中的传质速度。在冶炼精炼锰铁的生产中,提高冶炼温度会显著缩短冶炼时间,在炉渣流动性已经可以满足反应条件时,提高温度不会对反应终点有特别显著影响例如:将反应温度由1450℃提高到1600℃并未呈现元素回收率的显著改善。在实际生产中,硅和氧化锰的平衡几乎是无法实现的。这一反应发生在两个熔体的界面,界面面积对反应速度影响很大。

在熔炼初期,30min内合金含硅量可以降低10个百分点,而在冶炼后期脱硅速度十分缓慢。随着金属熔体中的硅和渣中的氧化锰含量的降低,脱硅速度明显减小,30mn内只能降低2-3个百分点。为了实现化学反应的平衡,冶炼时间和电耗量都会显著增大。因此,精炼工艺的改进主要是从改进反应动力条件入手。硅热反应的反应产物为二氧化硅,在冶炼温度其液相黏度很高。为改善炉渣流动性,使反应尽快接近平衡,需要添加适量的碱性熔剂。CaO可提高炉渣中氧化锰的活度。降低二氧化硅的活度,降低了反应自由能,高碳锰铁改善锰的还原。

高碳锰铁