Effect of iron oxide content on dephosphorization behavior of slag gasification

Efecto del contenido de óxido de hierro en el comportamiento de desfosforización de la gasificación de escorias

Los experimentos de desfosforación por gasificación de reducción de coque se llevaron a cabo en escoria de convertidor con contenidos de FeO del 15 %, 20 %, 30 % y 35 %, respectivamente. Los cálculos termodinámicos, el microscopio electrónico de barrido (SEM) y el espectrómetro de energía dispersiva (EDS) mostraron que la energía libre de Gibbs de reducción real del P₂O₅ era menor que la del FeO para el producto de P₂ de la escoria de convertidor de reducción de coque, y la fuerza motriz reactiva del P₂O₅ era mayor en condiciones de alto contenido de FeO. Con el aumento del contenido de FeO, la tasa de desfosforización por gasificación mostró una tendencia a aumentar primero y a disminuir después. Tras la desfosforización por gasificación, la presencia de la fase Fe adsorberá más elementos P, por lo que el alto contenido de FeO es beneficioso para aumentar la actividad del P₂O₅, lo que favorece la reacción de desfosforización por gasificación.

INTRODUCCIÓN

La escoria siderúrgica, como subproducto del proceso de fabricación del acero, se compone principalmente de CaO, FeO, SiO₂, etc. Tiene un alto valor de reciclado, mientras que el alto contenido de fósforo en la escoria limita su utilización en el siguiente horno de fabricación de acero. En los últimos años, los investigadores han prestado cada vez más atención a las operaciones de desfosforación por gasificación de escorias de convertidor[1-2], y la desfosforación por gasificación es un nuevo método que permite eliminar más fácilmente el fósforo de la escoria. M. Jiang[3] añadió SiO₂ o Al₂O₃ a la escoria de acero para eliminar el fósforo de la escoria mediante gasificación y devolverla al proceso siderúrgico para su fundición. Y. Miyashita[4] añadió material de carbono y fluorita a la escoria para destruir la estructura 3CaO-P₂O₅ - 2CaO-P₂O₅ de la escoria y descubrió que se eliminaba el 40% del fósforo mediante gasificación. Y. Wang[5,6] realizó un estudio experimental sobre la desfosforación por gasificación de la escoria de convertidor de reducción de polvo de coque, que confirmó la posibilidad de la reacción de desfosforación por gasificación y proporcionó una base teórica para realizar el reciclado de la escoria de convertidor. S. Wang[7] redujo la escoria de convertidor con silicio, y la tasa de desfosforización por gasificación alcanzó el 81,23%, lo que supone un buen efecto de desfosforización. En este trabajo, realizamos principalmente experimentos de desfosforización por gasificación en escoria de convertidor con diferentes contenidos de FeO y analizamos el efecto de los contenidos de FeO en la desfosforización por gasificación mediante cálculo termodinámico y detección SEM - EDS basada en datos experimentales.

MATERIALES Y MÉTODOS EXPERIMENTALES