Reaction Kinetics of FeO Containing Molten Slags

Abstract

The kinetic study of FeO-containing slag is valuable if we consider slag-gas and slag-metal reactions in steelmaking process. In the present work, the reduction rate of FetO-SiO2–TiO2–MOx (MOx = CaO, MgO, AlO1.5, PO2.5) melts in equilibrium with solid iron by CO gas was measured using the thermobalance system at 1673 K. A rate equation was developed based on the results obtained. The mechanisms of the reaction and the effect of P205 as a surfactant were discussed. Solid CaO was reacted with FeO-containing slag at 1573 to 1673 K. The CaO–slag interface was analyzed by SEM and EDX, and the reacted layers were identified. The rate of solid CaO dissolution into a stagnant FeO-containing slag at hot-metal temperatures was explained by the FeO diffusion in slag phase. Die kinetische Untersuchung FeO-haltiger Schlacke ist bei der Betrachtung von Schlacke/Gas- und Schlacke/Metall-Reaktionen bei der Stahlherstellung von hohem Wert. In der vorliegenden Arbeit wurde die Reduktionsrate von FetO-SiO2–TiO2–MOx–Schmelzen (MOx = CaO, MgO, AlO1.5, PO2.5), die im Gleichgewicht mit festem Eisen stehen, durch CO-Gas gemessen. Hierfür wurde ein Thermowaagen-System bei 1673 K eingesetzt. Auf Basis der erzielten Ergebnisse wurde eine Gleichung für die Reaktionsgeschwindigkeit entwickelt. Die Reaktionsmechanismen und der oberflächenaktive Einfluss von P205 wurden erörtert. Festes CaO wurde mit FeO-haltiger Schlacke bei 1573 bis 1673 K zur Reaktion gebracht. Die CaO/Schlacke-Grenzfläche wurde mit SEM und EDX analysiert, und die Zusammensetzung der ausreagierten Schichten wurde bestimmt. Die Geschwindigkeit, mit der sich festes CaO in einer trägen Schlacke bei Roheisentemperatur löst, wurde mit der FeO-Diffusion in der Schlackenphase erklärt.