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從高磷鐵礦石中脫磷的研究

日期:2018-08-17 09:42 人氣:
        目前鋼鐵生產工藝是在煉鋼過程進行脫磷,鋼中的磷主要來源于鐵礦石。有的研究人員認為來自礦石的磷混入鐵水中的機理是高爐下部的渣-鐵反應;但也有研究者認為高爐下部還原生成的氣體磷在上升到高爐中部期間被上部生成的還原鐵吸收。
        為了確認上述說法的合理性,日本學者進行了相關的試驗研究,以確認金屬鐵與氣體磷反應后,是否被固體金屬鐵吸收。在研究中確認,如果在約950℃的溫度用碳還原Ca3(PO4)2,生成10-2atm的氣體P2,若氣體P2接觸到約1000℃的固體金屬鐵,生成固體的Fe2P。根據該結果,認為還原生成的金屬鐵與氣體磷反應,生成Fe2P,可能成為鐵水中磷的來源。因此,認為在與生成的金屬鐵接觸之前,如果可以將磷蒸氣排出到系統外,是否可以防止磷混入到鐵水中。作為其方法設想了,在燒結或造球的上道工序,生成金屬鐵之前設置還原高磷鐵礦石的工序,在變為高T.Fe低磷礦石的同時,回收該工序產生的磷蒸氣,作為磷資源使用。
        為此,采用氫-水蒸氣混合氣體還原了高磷鐵礦石。其結果是礦石的磷含量可以脫除約13%。在脫磷過程中,生成的M.Fe達到約30%,隨著M.Fe的增加,脫磷率變大。但是,M.Fe到30%以上,脫磷率停滯在13%。對照以前的研究結果,推測脫磷率停滯是反應生成的氣體P2與先生成的Fe反應,形成固體的Fe2P殘留在反應系統內。
        根據以上試驗,明確了可以從含磷鐵礦石中直接脫磷。其中,還原生成的M.Fe對脫磷行為影響很大,所以,為了找到進一步提高脫磷率的方法,需要繼續進行研究。
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