硫含量对KR脱硫渣中硫赋存状态的影响

• 作者: 朱仁林 李建立 余岳 朱航宇
• 来源期刊: 钢铁
• 关键词: KR脱硫渣 硫含量 赋存状态 析出行为 微观结构 凝固
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 炼钢|Steelmaking
• 页码范围: 54-62
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20210405

摘要

KR脱硫渣中的CaO是转炉冶炼工艺中重要的造渣原料,将其回用于钢铁冶炼工艺可降低冶金企业的CaO原料消耗,减少企业KR脱硫渣堆积量,节约企业冶炼的经济成本.KR脱硫渣中的2CaO·SiO2 (C2S)在转炉脱磷冶炼过程中可与炉渣中的磷形成稳定的2CaO· SiO2-3CaO· P2O5固溶体,提高磷在渣中的稳定性.将KR脱硫渣代替活性石灰用作转炉造渣料,可促进转炉冶炼初期早化渣,提高转炉冶炼的脱磷效率.但由于KR脱硫渣中硫质量分数为1.0％～2.5％,将其直接用于转炉冶炼会导致钢水增硫.因此,采用FactSage8.0对炉渣中各物相凝固过程进行模拟,采用SEM-EDS、XRD对炉渣基本物相及微观形貌进行分析、检测,采用Image-ProPlus6.0对渣样中CaS平均晶粒面积进行分析,旨在明确硫含量对炉渣中硫赋存状态及析出行为的影响,为后续通过氧化性气氛脱除KR脱硫渣中的硫提供理论依据.热力学计算表明,硫质量分数为0.5％～2.5％时,炉渣中CaS析晶温度由1240升高到1390℃;当温度为1600℃时,随着硫含量增加,炉渣中MeO#1相含量逐渐减少,炉渣黏度逐渐减小;硫质量分数为0.5％时,炉渣中硫以非晶态组织赋存;硫质量分数为1.0％～2.0％时,炉渣中硫主要以CaS形式赋存;硫质量分数为2.0％～2.5％时,炉渣中硫以CaS相和Ca11 (SiO4)4O2S相赋存,Ca11 (SiO4)4 O2S主要赋存在硅酸盐相中.随着硫含量增加,炉渣中CaS晶粒长大速率逐渐增大,CaS平均晶粒面积逐渐增大,且炉渣中CaS晶粒逐渐由不规则结构演变为圆饼状结构.