Defosforizare, oxidarea fosforului p

Oxidarea fosforului (defosforizare) exprimă ecuația stoechiometrică:

Chipman și Winkler, a studiat termodinamica oxidarea fosforului, înlocuit, așa cum se face adesea, concentrarea activității de fosfor în metal datorită formării unei soluții diluate. În plus, au luat că zgura de bază și 4SaO-P2O5 proporțională cu fracția molară 4SaO N-P2O5. și activitatea CaO a fost definită ca fracția molară de oxid de calciu (CaO N „) oxizi non acide.

Coeficientul de distribuție între zgură și metal fosfor, adică. E. Gradul de defosforizare la o constantă creșteri de temperatură, cu creșterea concentrației cationilor de fier și anioni de oxigen în zgură. Prin urmare, defosforizare apare mai deplin cu creșterea conținutului de oxid de fier din zgură (Fe 2+ cationi) și oxizi de bază (2- anioni).

Sunt efectele tuturor majore oxizi din zgură de gradul de defosforizare? Această întrebare trebuie să se răspundă negativ din cauza diferenței dintre razele de cationi și suportate ca rezultat al interacțiunii lor cu zgură diferiți anioni microinhomogeneity.

PO4 3- ioni se caracterizează printr-o rază mare (0.276 nm sau 2,76 a), aproape de SiO4 raza 4- (0279 nm sau 2,79 A), ion, dar mai puțin taxa razei raport. Prin urmare, este chiar mai puțin stabilă în mediul cu o rază cation relativ mică și este concentrată în apropierea cation slab Ca 2+. Prin urmare, creșterea conținutului de Ca 2+ cationilor determină o creștere a stabilității PO4 3- în zgură topită și reduce fRO4 Coeficientul activității 3- aceasta determină o creștere a raportului de distribuție de fosfor între zgură și metal.

Creșterea conținutului de zgură de oxid de acid SiO2 determină o scădere a coeficientului de distribuție a reducerii concentrației de fosfor datorate anionilor de oxigen și prin creșterea coeficientului de activitate al ionilor PO4 3-. locuri unde anioni siliciu-oxigen parțial ocupate în apropierea Ca2 + cationii.

Astfel, putem concluziona că contribuie la îmbunătățirea defosforizare concentrației de CaO și scăderea concentrației SiO2. t. e. creșterea bazicitate a zgurii, precum și conținutul crescut de FeO în zgură.

Cu toate acestea, cationi de fier joaca un dublu rol în procesul de defosforizare. Rolul lor pozitiv provine din faptul că oxigenul poate trece din zgură la oxida fosfor și o tranziție simultan cu compensarea cationi de fier din zgură în metal. Rolul negativ al cationilor de fier este în apropierea cu ei PO4 3- ioni sunt instabile și, astfel, activitatea lor este mare. Ele sunt făcute rezistente numai atunci când înlocuirea cationi de fier cu cationi de calciu. Prin urmare, trebuie să existe un raport optim între concentrațiile de CaO și FeO în zgură, în care gradul maxim de defosforizare.

Studiile au confirmat prezența unui raport optim (% CaO) / (% FeO) pentru procesul de îndepărtare a fosforului dintr-un metal. De exemplu, datele prezentate în figură, cel mai mare grad de defosforizare atins atunci când acest raport de aproximativ 3, și crește odată cu creșterea bazicitate zgură

Oxidarea în timpul topirii oțelului în cuptoare cu arc electric fosfor al reacției de oxidare ajunge în general compoziția zgurii de echilibru și de schimbare determină o schimbare în direcția reacției care are loc conform noilor condiții de oxidare față sau spre recuperare.

Gradul de defosforizare devin temperatura băii de influență semnificativă. După cum arată rezultatele studiilor efectuate cu raportul de distribuție fosfor creșterea temperaturii între creșterile de zgură, adică. E. Gradul de defosforizare metalic scade. Deoarece pentru siderurgiei sistem de zgură de metal este, de obicei, ajunge la echilibru, se arată efectul temperaturii și în timpul topirii.

Figura 1: Dependența coeficientului de distribuție de bazicitate zgurii de fosfor (R = CaO / SiO2) și raportul (% CaO) / (% FeO)