钢中Cu和Sn向非金属夹杂物中扩散机理热力学研究

摘要

在废铁的回收过程中,循环杂质元素Cu和Sn引起热析现象.近期曾有过铜和锡凝固在MnO-MnS夹杂物上可能性的报道.本研究为证实使铜和锡凝固析出的MnO-MnS夹杂物的最优组成而进行热力学考虑.在MnO-SiO2-MnS体系,铜和锡的反应机理通过测量其在各夹杂物组成中的分配比得到,铜容量和锡容量被定义为:CCu=K1/γCuS0.5=(﹪CuS.5)/αaCu×P1/4S2,CSn=K2/γSnS=(﹪SnS)αSn×P1/2S2铜容和锡容很大程度上取决于硫势.在10wt﹪-MnS的条件下,碱度增加,铜容量降低而锡容量升高.研究发现,使铜和锡凝固析出的夹杂物的最优组成为(wt﹪MnO)=43.6,(wt﹪SiO2)=1.8,(wt﹪MnS)=54.6;铜和锡的分布取决于凝固过程中溶质再分布引起的硫在晶界的富集.建议利用非金属夹杂物技术达到废铁中铜元素和锡元素的无害化和分散化.