磷在脱磷渣中2CaO•SiO2固相颗粒内的扩散速率

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中国铁矿大部分磷含量较高，使铁水中磷含量偏高，比如包头钢铁公司铁水中磷的质量分数为0.2%，造成转炉冶炼过程渣量大、易喷溅、铁损大，渣中出现固相质点时，渣的黏度快速上升，渣中物质传质速度降低，钢渣接触界面减小，脱磷后渣中夹带大量铁粒，不利于脱磷。转炉吹炼过程先氧化硅和锰，在硅和锰氧化的后期开始脱磷。转炉脱磷阶段结束时钢液温度在1350℃左右，随碱度的增加，渣中游离的CaO(未熔的石灰)量会增加。

内蒙古科技大学的学者于1400℃下，将2CaO•SiO2颗粒插入到含P2O5为14％(质量分数)的渣中，并保温20、30、60和100s，研究磷在2CaO•SiO2颗粒中的扩散速率。用SEM-EDS对磷在渣和2CaO•SiO2颗粒中的分布进行了测量,并用菲克第二定律计算了磷在2CaO•SiO2颗粒中的扩散系数.结果显示:磷在2CaO•SiO2中的扩散可视为一维半无限扩散。1400℃时，磷在2CaO•SiO2颗粒中的扩散系数为6.417×10-12m2/s，如果脱磷时间为15~20min，则2CaO•SiO2颗粒不宜大于653μm。