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简答题铁水脱硫常用的脱硫剂有几类,各有何特点?
  • 生产中,常用的脱硫剂有苏打灰(Na2CO3)、石灰粉(CaO)、电石粉和金属镁。
    (1)苏打灰。其主要成分为Na2CO3,铁水中加入苏打灰后与硫作用发生以下3个化学反应:
    Na2CO3(1)+[S]+2[C]=Na2S(1)+3{CO}
    Na2CO3(1)+[S]+[S]=Na2S(1)+SiO2(1)+{CO}
    Na2O(1)+[S]=Na2S(1)+[O]
    用苏打灰脱硫,工艺和设备简单,其缺点是脱硫过程中产生的渣会腐蚀处理罐的内衬,产生的烟尘污染环境,对入有害。目前很少使用。
    (2)石灰粉。其主要成分为CaO,用石灰粉脱硫的反应式如下:
    2CaO(S)+[S]+1/2[Si]=(CaS)(S)+1/2(Ca2SiO4)
    石灰价格便宜、使用安全,但在石灰粉颗粒表面易形成2CaO•SiO2致密层,限制了脱硫反应进行,因此,石灰耗用量大,致使生成的渣量大和铁损大,铁水温降也较多。另外,石灰还有易吸潮变质的缺点。
    (3)电石粉。其主要成分为CaC2,电石粉脱硫的反应式如下:
    CaC2+[S]=(CaS)(S)+2[C]
    用电石粉脱硫,铁水温度高时脱硫效率高,铁水温度低于1300℃时脱硫效率很低。另外,处理后的渣量大,且渣中含有未反应尽的电石颗粒,遇水易产生乙炔(qH2)气体,故对脱硫渣的处理要求严格。在脱硫过程中也容易析出石墨碳污染环境。电石粉易吸潮生成乙炔(乙炔是可燃气体且易发生爆炸),故电石粉需要以惰性气体密封保存和运输。
    (4)金属镁。镁喷入铁水后发生如下反应:
    Mg+[S]=MgS(S)
    镁在铁水的温度下与硫有极强的亲和力,特别是在低温下镁脱硫效率极高,脱硫过程可预测,硫含量可控制在0.001%的精度。这是其他脱硫剂所不能比拟的。金属镁活性很高,极易氧化,是易燃易爆晶,镁粒必须经表面钝化处理后才能安全地运输、储存和使用。钝化处理后,使其镁粒表面形成一层非活性的保护
    膜。
    用镁脱硫,铁水的温降小,渣量及铁损均少且不损坏处理罐的内衬,也不影响环境。因而铁水包喷镁脱硫工艺获得了迅猛的发展。
    镁的价格较高,保存时须防止吸潮。
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