冷却速率对KR脱硫渣中硫析出行为的影响

摘要

KR脱硫渣中主要成分(CaO)为转炉冶炼的优质造渣原料,通过氧化性气氛将渣中硫脱除后可将其用于转炉冶炼。但由于炉渣冷却制度不同,渣中硫的析出行为和赋存状态会发生变化,对炉渣氧化脱硫效果产生影响。基于此,以合成渣的形式探究冷速对KR脱硫渣中硫析出行为的影响,旨在明确KR脱硫渣中硫赋存状态及析出行为与冷却速率的关系,为后续通过氧化性气氛有效脱除KR脱硫渣中的硫提供理论参照,实现KR脱硫渣在转炉冶炼工艺的综合利用。采用热力学数据库FactSage8.1对炉渣的凝固过程进行模拟,采用SEM-EDS和XRD对玻璃管内冷却(快速冷却)、坩埚内冷却(中等冷却速率)以及随炉冷却(较慢冷却)渣样进行分析、检测,采用Image-ProPlus6.0对炉渣中CaS颗粒平均面积进行统计。试验结果表明,在合成渣中含有弥散分布的硫和CaS颗粒形式存在的硫。玻璃管内快速冷却渣样的硫主要弥散分布在炉渣基质相中,少量以CaS相的形式析出。坩埚内和炉内冷却渣样中硫主要以CaS颗粒形式赋存,少量硫弥散分布在基质中。随着冷却速率降低,炉渣中弥散分布的硫含量逐渐减少而CaS相析出量逐渐增加,且析出的CaS颗粒平均面积逐渐增大。