高磷SiMn合金脱磷基础研究

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1、高磷SiMn合金脱磷基础研究重庆大学硕士学位论文(学术学位)学生姓名：李昂指导教师：朱子宗教授专业：冶金工程学科门类：工学重庆大学材料科学与工程学院二O一三年五月ThebasicresearchondephosphorizationofSiMnalloyswithhighphosphorus⑧AThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’SDegreeofEngineeringBy色够LiSupervisedbyProf．ZhuZizongSpecialty：Me

2、tallurgicalEngineeringCollegeofMaterialsScienceandEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing，ChinaMay，2013重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要我国是一个锰资源丰富的国家，但锰矿石品位较低，含锰量在15％～30％之间；近年在重庆城口、秀山地区勘探出丰富的锰矿储量，但大多磷含量较高，生产出的硅锰合金含磷量高达O．5～2．0％之间，高出国家标准100％以上，致使产品销售不畅，限制了企业的生存和发展空间。靠锰企业支撑的地方经济发展滞后，为改变这一状况，国家科技部和重庆市科委立项开展相关的基础研究

3、和重点攻关研究。针对硅锰合金还原脱磷，脱磷剂成本高，且要求较强的还原性气氛，最终的脱磷产物Ca3P2在冷却过程中与水反应，生成剧毒的PH3气体，制约其工业化进程。为了探索高磷锰基合金脱磷效果，在CaO基脱磷条件下，考察了碱度、熔炼温度、镇静时间、渣量和BaO含量对脱磷效果的影响，采用化学分析、XRF、SEM等检测方法分析了合金磷的存在形态、脱除率等。结论如下：①脱磷热力学条件的确定：为保证含磷相充分析出，通过计算和实验，反应温度选择为1400℃。②在CaO．Si02．MnO．CaF2渣系条件下，以Si02、MnO加入量控制渣中的氧位，在碱度为3时，脱磷率为59％。③为改善脱磷动力学条件，

4、用CaF2做助熔剂，用碳酸锰代替氧化锰加速气泡上浮和搅拌作用，为提高脱磷效果，加入BaO代替部分CaO。通过系列实验，优化的渣系为CaO．Si02．MnO．CaF2，其中：CaO42．1％、BaO10％、Si0217．9％、MnO20％、CaF210％。④在在CaO—BaO．Si02．MnO．CaF2渣系条件下，最佳实验参数为：反应温度1400℃，炉渣碱度3．0，渣金比0．3：1．0，BaO含量为10％，镇静时间40min，SiMn合金脱磷率能达到75％。关键词：高磷MnSi合金，氧化脱磷，热力学，脱磷率重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTOurmanganeseresource

5、sisabundant，butthegradeofmanganeseoreislowandit’Scontentisjustbetween15％and30％．Inrecentyears，amplemanganeseorereserveswithhighphosphorusandsulphur,hasbeenfoundatChengkOUandXiushandistrictinChongqing，whilethecontentofphosphorusistoohi曲insilicon-manganesealloyproducts，whichrangesfrom0．5％to2．O％，high

6、erthanthenationalstandards100％，resultsinpoorsalesandlimitingtheroomforenterprisetosurviveanddevelop．Hence，thelocaleconomydevelopmentlagsbehindwhichissupportedbymanganeseenterprise．Inordertochangethissituation，relevantresearchandkeystudywerecarriedoutbyMinistryofScienceandTechnologyandChongqingsci

7、encecommittee．Asthecostishighandwhichrequiresstrongerreducingatmosphereforthephosphorusremovalofsilicon-manganese，andthefinalproductCa3P2wouldreactwithwaterinthecoolingprocessandgeneratetoxicgascalledPH3，thuswouldrestr