高硅Fe-Si-Ni熔体还原脱磷反应动力学

基于电硅热法生产300系列不锈钢镍、铬铁合金基料工艺开发,着重研究高硅Fe-Si-Ni熔体的还原脱磷问题。试验证明,Fe-Si-Ni熔体的脱磷率主要取决于熔体中的硅含量,固态脱磷渣的物相结构检测表明,磷元素在渣中的存在形式不仅有Ca_(3)P_(2)简单组分,还存在Ca_(4)SiP_(4)和Ca_(10+x)Si_(12-2x)P_(16)等复杂组分。提出了Fe-Si-Ni熔体还原脱磷过程发生"回磷"现象的反应机理,根据试验数据给出了10 kg感应炉的脱磷宏观反应动力学公式通式为dw([P])/dt=-Aw([P])+Bt(A、B为经验常数)。对于沉淀脱磷(SiCa合金作为脱磷剂,CaO-CaF_(2)为吸附渣),其宏观反应动力学公式为[%P]=0.101e^(-0.101t)+1.06×10^(-4)t^(2)-0.0301([%P]表示合金中磷的质量分数w([P])乘以100,t表示脱磷时间)。对于界面脱磷(CaO_((饱和))-CaF_(2)为脱磷渣),其宏观反应动力学公式为[%P]=0.113e^(-0.113t)+7.76×10^(-5)t^(2)+0.001 43。