含BaO渣系精炼极低硫钢的动力学

D0I:10.13374/i.issm1001053x.2003.06.008 第25卷第6期 北京科技大学学报 Vol.25 No.6 2003年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.2003 含BaO渣系精炼极低硫钢的动力学 李素芹 朱荣李士琦 王新华 熊国宏 北京科技大学治金学院，北京100083 摘要通过1kg硅钼棒管式炉高温化学动力学实验，在实现钢中硫含量S]≤5×10的前提 下，对极低硫钢的精炼脱硫反应机理进行了研究，确定了极低硫钢精炼脱硫的反应级数、反 应速率常数、反应的限制性环节和影响因素， 关键词极低疏钢：精炼脱硫：动力学 分类号TF111.145;TF01 随着对钢材性能要求的日益提高，人们对钢 线机构，自制CaO-CaF2-BaO包芯线等.实验用 中硫含量的要求也变得越来越苛刻，一些抗HIC 搅拌装置，气体搅拌装置.氩气保护装置.石墨及 或SSCC管线钢等特殊钢种要求达到[S]≤5×106 氧化镁坩埚.坩埚钳，扒渣器，样袋及其他附件， 的极低水平，笔者在文献1)中已对适于极低硫 实验装置见图1. 钢的CaO-Mg0-AlhO-SiO2-CaF,+CaO-Ba0- CF,精炼渣系进行了分析，本文应用恒温化学动 力学实验方法对其精炼脱疏的动力学机理进行 研究，为其应用于生产实践提供可靠依据， 1实验 1.1原辅材料 实验所用的原辅材料主要有废钢、碳酸钙 (CaC0,≥99.0%：S,0.0030%)、碳酸钡(BaC0,≥ 99.0%:S,0.0066%)、氧化钙(Ca0(烧后)，≥98.0%； 10 S,0.0040%)、氟化钙(CaF2,≥98.0%；S,0.0035%)、 1一炉盖，2一发热体，3一炉管，4一氧化铝坩埚，5一 二氧化硅（氢氟酸，2%；S,0.0059%)、氧化镁(Mg0 墨坩埚，6一刚玉托管，7一热电偶，8一泡沫氧化 (烧后)，≥98.0%，S,0.0047%)、无水氧化钡(Ba0, 铝托塞，9一炉管托盘，10一氩气管，11一铁料，12一 ≥97.0%；S,0.0035%)、氧化铝(A120,≥99.0%；S, DGT-702精密温度挖制仪 0.0057%)、碳化钙、硫化亚铁(FS,≥80.0%)、氧化 图1试验装置示意图 Fig.1 Scheme of experimental device 铝(A1,0,≥99.0%；S,0.0057%)、铝粉(Al,≥99.5%) 等.以上均为分析纯. 13研究方法及步骤 1.2实验装置 实验在1kg硅钼棒管式炉中进行，采用恒温 1kg硅钼棒管式炉及附属设施.测温装置：测 化学动力学法（温度误差为5℃）.实验过程中需 温仪表及双铂铑热电偶，取样装置：粘渣棒，粘钢 准确测量钢中硫在不同时刻的含量变化，因此要 棒，5-l0mm石英管及注射器等.喂丝装置：喂 求在实验过程的不同时刻进行取样，并对试样进 收稿日期200303-11 行骤冷处理，以保证化学分析的准确性， 李素芹女，39岁，博士研究生 *国家973重大基础研究项目(No.G1998-06-1500) 实验步骤：首先将约500g废钢及25g炉渣

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 。 含 渣系精炼极低硫钢 的动 力学 李素 芹 朱 荣 李士 琦 王 新 华 熊 国 宏 北 京科技大 学冶 金 学 院 ， 北 京 摘 要 通过 硅铝 棒管式 炉 高温化 学 动 力学 实 验 ， 在 实现 钢 中硫 含量 汇 毛 沪 的 前提 下 ， 对 极低硫 钢 的精炼脱 硫 反 应 机理 进行 了研 究 ， 确 定 了极 低硫 钢 精炼 脱硫 的 反应 级 数 、 反 应 速 率常 数 、 反 应 的 限 制性环 节 和 影 响 因 素 关 键 词 极低硫 钢 精 炼 脱硫 动 力 学 分 类号 随 着对 钢 材性 能要 求 的 日益提 高 ， 人们 对 钢 中硫 含 量 的要 求 也 变 得 越 来越 苛 刻 ， 一 些 抗 或 管 线 钢 等 特 殊 钢 种 要 求 达 到 」 “ 荀 的极 低 水 平 ， 笔 者 在文 献 「 中 己 对 适 于 极 低 硫 钢 的 一 一 一 一 吓 十 一 一 精炼渣 系进 行 了分 析 ， 本 文 应 用 恒 温 化 学动 力 学 实验 方 法 对 其 精 炼 脱 硫 的动 力 学 机 理 进 行 研 究 ， 为 其 应 用 于 生产 实践 提 供 可 靠 依 据 ， 线 机 构 ， 自制 一 一 包 芯 线等 实 验 用 搅 拌 装 置 ， 气 体搅 拌 装 置 氢气 保护 装 置 石 墨及 氧 化 镁 柑 祸 增 祸 钳 ， 扒 渣 器 ， 样袋 及 其 他 附件 实验 装 置 见 图 实验 原 辅材料 实 验 所 用 的 原 辅 材 料 主 要 有 废 钢 、 碳 酸 钙 ， ， 、 碳 酸 钡 。 妻 ， 、 氧 化 钙 烧 后 ， ， 、 氟 化 钙 ， 〕 ， 、 二 氧 化 硅 氢 氟 酸 ， ， 、 氧 化 镁 烧 后 ， 乃 ， ， 、 无 水 氧 化 钡 ， ， 、 氧 化 铝 ， ， 、 碳 化 钙 、 硫 化 亚 铁 ， 、 氧 化 铝 ， ， 、 铝 粉 ， 妻 等 以上 均 为 分 析 纯 实验 装 置 吨 硅 铝 棒 管式 炉 及 附属 设施 测 温装 置 测 温 仪 表 及 双 铂 锗 热 电偶 取样 装 置 粘渣 棒 ， 粘钢 棒 ， 杯一 石 英管 及 注 射 器 等 喂 丝 装 置 喂 收稿 日期 刁 一 李素 芹 女 ， 岁 ， 博 士 研究 生 国家 重 大基础研 究项 目 刁卜 形 呀 … 三 月 能 一炉 盖 ， 一发 热 体 ， 一炉 管 ， 一氧 化 铝 钳 塌 ， 一 石 墨柑 祸 ， 一 刚玉 托 管 ， 一热 电偶 ， 一泡沫氧 化 铝托 塞 ， 一炉 管 托 盘 ， 氢 气 管 ， ” 一铁 料 ， 一 一 精 密 温度 控 制 仪 图 试验 装盖 示 意图 研 究 方 法 及 步 骤 实验 在 雌 硅 铝 棒 管式 炉 中进 行 ， 采 用恒 温 化 学 动 力 学法 温 度 误 差 为巧 ℃ 实验过程 中需 准 确 测 量 钢 中硫 在 不 同时刻 的含量 变 化 ， 因此 要 求 在 实验 过 程 的不 同时刻 进 行 取 样 ， 并对 试样进 行 骤 冷 处 理 ， 以保 证 化 学分 析 的准 确 性 实验 步骤 首 先将 约 废钢 及 炉 渣 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2003．06．008

Vol.25 No.6 李素芹等：含BaO渣系精炼极低硫钢的动力学 ·521 改质剂放入内径约50mm,深度约60mm的氧化 硫含量[S]为50×10，终点疏含量≤5×10)中，[S) 镁坩埚中，然后将坩埚置于恒温带内，在氩气保 由钢液本体向钢一渣界面的传质是精炼脱硫过 护下升温至1600℃后，恒温进行动力学实验.具 程的限制性环节. 体步骤：①扒渣后向钢中加入增硫剂FeS,然后插 在确定表观反应级数'及表观速率常数k过 铝、定氧（采用自制ZO2固体电解质定氧探头定 程中，均假定S]由钢液本体向钢一渣界面的传质 氧)，取原始样钢样A,渣样B:②加入A系列顶 是脱硫过程的限制性环节，并通过实验结果对这 渣(CaO-MgO-AlO,-SiO:CaF2)及B系列喂线渣 一假设进行分析、验证 (CaO-BaO-CaF:):③按一定的时间间隔取样钢 样A,A2,…,A,及渣样B,:④降温：⑤试样加 3实验结果分析及讨论 工分析送检. 3.1表观反应级数的确定 2 理论分析 为了保证实验结果的相对准确性，分别采用 作图法和积分法（计算机编程计算）来确定不同 根据炉渣离子结构理论，渣一铁之间进行如 条件下的反应级数. 下反应： (1)作图法.从处理结果来看，极低硫钢精炼 [S]+(O)=(S2-)+[O] (1) 脱硫反应的反应级数为1级，但随硫含量（质量 由双膜理论可知，脱疏过程由以下三个步 分数)变化直线的斜率也有所不同，在无搅拌的 骤构成： 条件下以5×10为界，在有搅拌的前提下以 (1)[S]→[S]',即钢液中的硫由钢液本体向钢 10×10为界，见图2. -渣界面的传质：(02)→(02)¨，即熔渣中的氧离 图中[S为钢中初始硫含量，[S]为t时刻钢中 子从熔渣本体向钢一渣界面的传质. 硫含量，t为处理时间，min (2)[S]'+(O)=(S2-)+[O,即钢-渣界面上 2.0 (a)A1+B2 ■[S]<5×10s 的疏和氧离子发生界面反应，生成硫离子和氧， 合1.6 4S1>5×10- y=-0.0731x+1.7988 (3)(S2)→(S2),即界面上生成的硫离子由 1.2k R2=0.8402 钢-渣界面向熔渣本体的传质：[O]→[O],即界 面上生成的氧由钢-渣界面向钢液本体传质， y=-0.0019x+0.2292 在以上的步骤中，步骤(2)是化学反应步骤， 0.4 R2-0.9198 其余的均为传质步骤. 0 28 58 88 由于脱硫反应在1600℃左右进行，反应温度 t/min 极高，化学反应相当快，所以步骤(2)不可能成为 脱硫过程的控制性环节.在其他步骤中，(O) 0.4 (b)气搅 ▲[S>10x10-6 y=-0.0113x+0.413 ◆[S]<10×106 (02-)和(S2)→(S-)发生在熔渣中；S]→[S]和 0.3 R2=0.9007 [O]'→[O]发生在钢液中，在精炼脱硫处理条件 0.2 y=-0.0022x+0.2252 下，相对于钢液来讲，渣层很薄，传质路程短，传 R2-0.9008 质速率相对较快，所以，熔渣中的传质步骤 (0)+(0)和(S2)'→(S2)也不会成为脱硫过程 20 40 60 80 的限制性环节。 t/min 可见，精炼脱硫过程的限制性环节只可能是 图2n(I]/(S,-S)与t关系图 钢液中的传质步骤[S]→[S和[O'→[OI.由于氧 Fig.2 Relationship between In([S]/([S]-[S]))and 在钢液中的扩散系数要比硫高一个多数量级， 即氧在钢液中的传质速度要比疏快十几倍，与 (2)积分法（计算机编程计算）.对实验数据 [S]→[S]相比较，[O'→[O]步骤也不构成限制性 进行计算机处理，输入数据共计12组（无搅拌）， 环节，所以在精炼脱硫生产极低硫钢过程（初始 以硫含量5×10为界分别进行计算，结果与作图

李素 芹等 含 渣 系精炼极低硫钢 的动 力 学 改质 剂 放 入 内径 约 ， 深 度 约 的氧 化 镁 柑 祸 中 ， 然 后 将 增 竭 置 于 恒 温 带 内 ， 在 氢 气 保 护 下 升 温 至 ℃ 后 ， 恒 温 进 行 动 力 学 实验 具 体步骤 ①扒渣 后 向钢 中加入 增硫 剂 ， 然 后插 铝 、 定氧 采 用 自制 旧 固体 电解 质 定氧 探 头 定 氧 ， 取 原始 样 钢 样 戊 ， 渣 样 ② 加 入 系列 顶 渣 卜 卜 一 一 及 系 列 喂 线渣 卜 卜 ③ 按 一 定 的 时 间 间 隔 取 样 钢 样 ， ， … … ， 凡 及 渣 样 ， ④ 降温 ⑤ 试 样 加 工 分 析 送 检 硫 含 量 为 沪 ， 终 点硫 含 量 护 中 ， 【 由钢 液 本 体 向钢 一 渣 界 面 的传 质 是 精 炼 脱 硫 过 程 的 限制 性 环 节 在 确 定 表 观 反应 级 数 ‘及 表 观 速 率 常 数 过 程 中 ， 均假 定 【 由钢 液 本 体 向钢 一 渣 界面 的传 质 是脱硫 过 程 的 限制性 环 节 ， 并通 过 实验 结果对 这 一 假 设 进 行 分 析 、 验 证 实验 结 果 分 析 及 讨 论 表观 反 应 级 数 的确 定 为 了保 证 实验 结果 的相 对 准 确 性 ， 分别 采用 作 图法 和 积 分 法 计 算 机 编 程 计 算 来确 定不 同 条件 下 的 反应 级 数 作 图法 从 处理 结果 来 看 ， 极 低硫 钢 精炼 脱硫 反应 的反 应 级 数 为 级 ， 但 随硫 含量 质 量 分 数 变 化 直 线 的斜 率 也 有 所 不 同 ， 在 无 搅 拌 的 条 件 下 以 ‘ 巧 为 界 ， 在 有 搅 拌 的 前 提 下 以 巧 为界 ， 见 图 图 中〔 。 为钢 中初 始 硫 含量 ， 〔 为 时刻钢 中 硫 含 量 ， 为处 理 时 间 ， 一 妙 一 』 一 ▲ 一 一 十 卜卜， ， 卜，‘ 昌巴 。 ︻︶︹、月 气搅 ▲ 一石 曰飞 … 八 三巴 。 厉︸︶︹巴、月 理 论 分 析 根 据 炉渣 离 子结 构 理 论 ， 渣 一 铁 之 间进 行如 下 反应 ，一 ，一 由双膜 理 论 可 知 〔 ， 脱硫 过 程 由 以下 三 个 步 骤 构 成 」一 」 ‘ ， 即钢 液 中的硫 由钢 液本体 向钢 一 渣 界 面 的传 质 一 ‘ ， 即熔 渣 中的氧 离 子 从熔渣 本 体 向钢 一 渣 界 面 的传 质 ’ 协 ‘ ’ ’ ， 即钢 一 渣 界 面 上 的硫 和 氧 离 子 发 生 界 面 反应 ， 生成 硫 离 子 和 氧 ，一 ’ ，一 ， 即界 面 上 生成 的硫 离 子 由 钢 一 渣 界 面 向熔 渣 本 体 的传 质 〔 ’ 〔 ， 即界 面 上 生 成 的氧 由钢一渣 界 面 向钢 液本 体传 质 在 以上 的步骤 中 ， 步骤 卯 是 化 学 反应 步骤 ， 其 余 的均 为传 质 步骤 由于脱硫 反应 在 ℃ 左 右 进行 ， 反应温 度 极 高 ， 化 学 反应 相 当快 ， 所 以步骤 不可 能成 为 脱硫 过程 的控 制 性 环 节 在其他 步骤 中 ， 勺 ’ 和 ，一 ’ 卜 发 生在熔渣 中 ’ 和 」 」发 生 在 钢 液 中 在 精 炼 脱硫 处 理 条 件 下 ， 相 对 于 钢 液 来 讲 ， 渣 层 很 薄 ， 传 质 路 程 短 ， 传 质 速 率 相 对 较 快 ， 所 以 ， 熔 渣 中 的 传 质 步 骤 一 ‘ 和 ’ 一 与 也 不会 成 为脱硫 过 程 的 限制 性 环 节 可 见 ， 精炼 脱硫 过 程 的 限制 性环 节 只 可 能是 钢 液 中的传 质 步骤 【 一 【 ’ 和 〔 ’ 由于 氧 在 钢 液 中的扩 散 系数要 比硫 高一 个 多数 量 级 〔， ， 即氧 在 钢 液 中 的传 质 速 度 要 比硫 快 十 几 倍 ， 与 【 【 ’ 相 比较 ， ‘ 步骤 也 不 构 成 限制 性 环 节 ， 所 以在 精 炼 脱硫 生产 极低 硫 钢 过 程 初 始 一 一 一一一 一 一 一 一 一 图 碑 一 与 关 系 图 武 】 。 一 【 积 分 法 计 算机 编 程 计 算 对 实验 数据 进 行 计 算机 处 理 ， 输 入 数据 共 计 组 无搅 拌 以硫 含量 ‘ 场 为 界 分 别 进 行 计 算 ， 结 果 与 作 图

·522· 北京科技大学学报 2003年第6期 法基本一致，表观反应级数为0.95，近似为一级. 制性环节可能不同；如果L,变化，不但限制性环 因此，可以确定极低硫钢的精炼脱疏表观反应级 节不同，k值不同，而且在同一限制性环节内，k亦 数为一级. 在变化，反过来，如果通过实验结果按L,值不变 3,2表观速率常数k的确定 来计算k值，根据计算结果的变化趋势就可以确 表观速度常数k与钢中疏含量[S]关系见图3. 定L,是否在变化和何为控制环节， 20 实验结果表明，表观速率常数k值并非始终 为常数，而是随着钢中硫含量的降低呈现下降的 16 y=-0.0157x2 趋势.可见，反应界面氧位发生变化引起了L,的 12 R2=0.9887 增大.从k与[S]的变化趋势可以推断，在低硫 ([S]≤60×10)条件下，关于“[S]由钢液本体向钢 一渣界面的传质是精炼脱硫过程的限制性环节” 的假设是正确的， 0 20 40 60 80 因此，极低硫钢精炼脱疏的限制性环节是[S] [S]V10-6 由钢液本体向钢一渣界面的传质. 图3表观速率常数与硫含量关系图(1600℃) Fig.3 Relationship between apparent rate constant and 4结论 sulphur content (I)采用含BaO渣系精炼极低疏钢，其脱疏 反应的反应级数为1级，但随硫含量变化直线的 可以看出，在初始硫含量≤60×10的条件下，表 斜率也有所不同，在无搅拌的条件下以5×10为 观速度常数k值并不始终为常数，而是随着硫含 界，在有搅拌的前提下以10×10为界. 量的降低而呈现下降的趋势，从多个方案的实验 (2)反应的限制性环节为[S]从钢液本体向钢 结果来看，k随着钢中硫含量的降低而呈现下降 一渣界面的传质. 的趋势，硫含量脱达到5×10以下后k值趋于恒 (3)表观速率常数k值在10~10数量级范围， 定.表观速率常数的变化趋势符合式k=m[S],不 同实验条件m,n值不同.图3中A1+B2方案符合 随着钢中硫含量的降低而均呈现下降的趋势，当 [S]≤5×10后k值趋于恒定.变化趋势符合关系式 以下关系式： k=1.57×106x23281,R2-0.9887 k=m[S],不同实验条件m,n值不同.加强搅拌、增 (2) 式中，R为相关系数，x=[S]/106 大钢渣接触面积、改善渣子的流动性等措施均可 使m,n值增加，从而使化学反应速率常数增大，加 加强搅拌、增大接触面积和改善渣子的流动 性均有利于改善脱硫的动力学条件，增大化学反 速极低硫钢精炼脱硫反应的进行. 应速率常数，加速极低硫钢精炼脱硫反应的进 参考文献 行.增大钢渣间的接触面积可使脱硫效果明显改 1 LiS Q,Zhu R.Experimental research on refining slag sys- 善.当坩埚直径为52mm时，m,n值分别为0.0135 tems containing BaO for ultra-low sulphur steel [J].J Iron 和2.4272，需要25min才能稳定地将钢中硫控制 Steel Res Int,2003,10:11 在5×10以下，而坩埚直径为58mm时，m,n值分 2黄希估.钢铁冶金原理M.北京：冶金工业出版社， 别为0.0004和4.1237，只需15mimn,脱硫速率大大 1998 提高.加强搅拌可提高脱硫速率，对极低硫钢的 3陈家祥.炼钢常用图表数据手册M小.北京：冶金工 精炼脱硫有利，但要根据炉子的实际情况如炉子 业出版社，1998：655 直径、熔池深度等适当调整搅拌强度以提高脱硫 4韩其勇，冶金过程动力学M.北京：冶金工业出版 社，1987 效率.硅钼棒管式炉中以搅拌气体量800mL/min 5蒋国昌，徐匡迪，邓健雄，渣钢持续接触式脱硫反应 为宜， 的动力学研究[).金属学报，1990,26(1)：33 3.3精炼脱硫过程的限制性环节 6朱荣，王春雷，李贵海，等.钢包浸渍罩喷粉脱疏动 如果硫的平衡分配系数L,一定，k为常数，限 力学[.北京科技大学学报，2001,23(3)：208

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 法 基 本 一 致 ， 表 观 反应 级 数 为 ， 近似 为一 级 因此 ， 可 以确 定 极低 硫 钢 的精炼 脱硫 表 观 反应 级 数 为一 级 表 观 速 率 常数 的确 定 表观 速度 常 数 与钢 中硫 含 量 【 关 系 见 图 一 丫 犯 尺 制 性 环 节 可 能不 同 如 果 变化 ， 不 但 附制 性 环 节 不 同 ， 值 不 同 ， 而 且 在 同一 限制 性 环 节 内 ， 亦 在 变 化 反 过 来 ， 如 果 通 过 实 验 结 果 按几值 不变 来 计 算 值 ， 根 据 计 算 结 果 的变 化 趋 势 就 可 以确 定 。 是 否 在 变化 和 何 为 控 制环 节 实验 结 果 表 明 ， 表 观 速 率 常 数 值 并 非 始 终 为 常数 ， 而 是 随着 钢 中硫 含量 的 降低 呈 现 下 降 的 趋 势 可 见 ， 反 应 界 面氧 位 发 生 变 化 引起 了 。 的 增 大 从 与 」的变 化 趋 势 可 以推 断 ‘， ， 在低硫 〔 蕊 ‘ 与 条 件 下 ， 关 于 “ 』由钢 液 本 体 向钢 一 渣 界 面 的传 质 是精 炼 脱 硫 过 程 的 限制 性环 节 ” 的假 设 是 正 确 的 因此 ， 极 低硫 钢 精 炼 脱硫 的 限制 性 环 节 是 【 由钢 液 本 体 向钢 一 渣 界 面 的传 质 八了 丫尸闷 日 尸口，‘ ‘ 一一‘ ‘ 一一 」 一 图 表 观速 率 常数 与硫含量 关 系 图 ℃ · 取 幻时 可 以看 出 ， 在 初 始硫 含 量 共 “ 场 的条 件 下 ， 表 观 速 度 常 数 值 并 不 始 终 为常 数 ， 而 是 随着硫 含 量 的 降低 而 呈 现 下 降 的趋 势 从 多个 方 案 的实验 结 果 来 看 ， 随着 钢 中硫 含 量 的 降低 而 呈 现 下 降 的趋 势 ， 硫 含 量 脱 达 到 护 以下 后 值 趋 于恒 定 表 观 速 率 常数 的变化趋 势 符 合 式 【 ” ， 不 同实验 条 件 ， 值 不 同 图 中 方 案 符合 以下 关 系 式 一 ， ，， 式 中 ， 为 相 关 系数 ， 二 八 一 加 强搅 拌 、 增 大 接 触 面 积 和 改善渣 子 的流 动 性 均有利 于 改善 脱硫 的动 力 学 条件 ， 增 大 化 学 反 应 速 率 常 数 ， 加 速 极 低 硫 钢 精 炼 脱 硫 反 应 的进 行 增 大 钢 渣 间 的接触 面 积 可 使脱 硫 效 果 明显 改 善 当柑 塌 直 径 为 时 ， ， 值 分 别 为 和 ， 需 要 才 能稳 定 地 将钢 中硫 控 制 在 一 以下 ， 而 柑 祸 直 径 为 时 ， ， 值 分 别 为 和 ， 只 需 ， 脱 硫 速 率 大 大 提 高 加 强搅 拌 可 提 高脱 硫 速 率 ， 对 极 低 硫 钢 的 精 炼脱硫 有 利 ， 但 要 根据 炉 子 的实 际情 况 如 炉 子 直径 、 熔 池 深度 等适 当调 整 搅拌 强度 以提 高脱 硫 效 率 硅 铝 棒 管 式炉 中 以搅 拌 气 体 量 加 为 宜 精 炼 脱 硫 过 程 的 限 制性环 节 如 果 硫 的平 衡 分 配 系 数 ， 一 定 ， 为 常 数 ， 限 结 论 采 用 含 渣系 精 炼 极 低 硫 钢 ， 其 脱硫 反应 的反 应 级 数 为 级 ， 但 随硫 含量 变 化 直 线 的 斜 率 也 有 所 不 同 ， 在 无搅 拌 的条件 下 以 硒 为 界 ， 在 有 搅 拌 的前提 下 以 “ 书 为 界 反应 的 限制 性 环 节 为 【 从钢 液 本 体 向钢 一 渣 界 面 的传 质 表观速 率 常数 值在 一 一 数量 级 范 围 ， 随着 钢 中硫 含 量 的 降低 而 均 呈现 下 降 的趋 势 ， 当 【 簇 ‘ 荀 后 值趋 于恒 定 变 化趋 势 符 合 关 系式 【 ” ， 不 同实验 条件 ， 值 不 同 加 强搅 拌 、 增 大钢 渣接触 面积 、 改善渣 子 的流 动 性 等措 施 均 可 使 ，值 增 加 ， 从 而 使 化 学 反应速 率常 数增 大 ， 加 速 极低硫 钢 精 炼 脱硫 反应 的进行 参 考 文 献 ， 一 城 ， 黄 希 估 钢铁 冶 金 原 理 北 京 冶 金 工 业 出版社 ， 陈家 祥 炼钢 常用 图表 数据 手 册 北 京 冶金 工 业 出版 社 ， 韩其 勇 冶 金 过程 动 力 学 北 京 冶 金 工 业 出版 社 ， 蒋 国 昌 ， 徐 匡 迪 ， 邓 健雄 渣钢 持续接触 式脱 硫 反应 的动 力 学研 究 金属 学报 ， ， 朱荣 ， 王 春 雷 ， 李 贵海 ， 等 钢 包 浸渍 罩 喷 粉 脱硫 动 力 学 北 京科技 大学 学报 ，

Vol.25 No.6 李素芹等：含BaO渣系精炼极低硫钢的动力学 ·523· Kinetics about Refining Ultra Low Sulphur Steel by Using Slag Systems with BaO LI Suqin,ZHU Rong,LI Shigi,WANG Xinhua,XIONG Guohong Metallurgy School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT Under the condition of realizing [S]<5x10*in molten steel,the reaction mechanism of refining de- sulphurization for the steel with the lowest surphur content was investigated by high temperature chemical dynamic experiment in 1 kg Si-Mo bar pipe-furnace.The reaction progression,rate constant,bottle neck in reaction,and af- fecting factors were determined. KEY WORDS ultra low sulphur steel;refining desulphurization;dynamics a5望a6重5as6望s重ts2ao重s重6to66asas堂ass望ao望ePosPa堂eo父nePoTosTo26 PeoPoToo堂s里as望PsTo?6望as里as里SPorZoo6里aoas堂o文 (上接第503页) lodine Leaching of Gold from Lean Gold Ore with Charcoal LI Guichun'2,LU Shouci" 1)Civil and Environmental Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Heilongjiang Science and Technology College,Harbin 150027,China ABSTRACT Gold leaching from refractory Au ores using iodine and iodides was investigated.Thermodynamic analysis showed that the process is feasible.The technological parameters of iodine leaching were optimized.Com- paring to the cyanidation process,iodine leaching gives better metallurgical performance,shorter leaching time and higher Au recovery.The Au recovery reached 95%after iodine leaching for 4 h,whereas the cyanidation process of 12 h gave a Au recovery of 80%. KEY WORDS lean gold ore with charcoal;iodine;iodide,leaching;leaching ratio

〕 李素 芹等 含 渣 系精炼 极低 硫 钢 的动 力 学 · ， ， ，环又 ， 口 】 电 ， ， ， 成 币 ， 一 一 九 醚 ， ， ， 花 上 接 第 页 ‘ 】 刀， 刀 ， 介 ， ， 百 ， ， 彻 抑 · 改 ， 电 ， ， 玲 毗