Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 6/2017

01.09.2017

Dephosphorization Kinetics between Bloated Metal Droplets and Slag Containing FeO: The Influence of CO Bubbles on the Mass Transfer of Phosphorus in the Metal

verfasst von: Kezhuan Gu, Neslihan Dogan, Kenneth S. Coley

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 6/2017

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Dephosphorization kinetics of bloated metal droplets was investigated in the temperature range from 1813 K to 1913 K (1540 °C to 1640 °C). The experimental results showed that the overall mass transfer coefficient, \( {k_{\text{o}}} \), decreased with increasing temperature because of decreasing phosphorus partition ratio, \( {L_{\text{P}}} \). It was also found that the mass transfer coefficient for phosphorus in the metal, \( {k_{\text{m}}} \), had the highest value at the lowest temperature [i.e., 1813 K (1540 °C)] because the formation of smaller CO bubbles increased the rate of surface renewal, leading to faster mass transport. Meanwhile, metal droplets without carbon were also employed to study the effect of decarburization on dephosphorization. The results show that although decarburization lowers the driving force significantly, \( {k_{\text{m}}} \) (6.2 × 10−2 cm/s) for a carbon containing droplet is two orders of magnitude higher than that for carbon free droplets (5.3 × 10−4 cm/s) because of the stirring effect provided by CO bubbles. This stirring offers a faster surface renewal rate, which surpasses the loss of driving force and then leads to a faster dephosphorization rate.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
Zurück zum Zitat E. W. Mulholland, G. S. F. Hazeldean and M. W. Davies: J. Iron Steel Inst., 1973, vol. 211, pp. 632-39. E. W. Mulholland, G. S. F. Hazeldean and M. W. Davies: J. Iron Steel Inst., 1973, vol. 211, pp. 632-39.
2.
Zurück zum Zitat T. Gare and G.S.F. Hazeldean: Ironmak. Steelmak., 1981, vol. 4, pp. 169-81. T. Gare and G.S.F. Hazeldean: Ironmak. Steelmak., 1981, vol. 4, pp. 169-81.
3.
Zurück zum Zitat H. Gaye and P.V. Riboud: Metall. Trans. B, 1977, vol. 8B, pp. 409-15.CrossRef H. Gaye and P.V. Riboud: Metall. Trans. B, 1977, vol. 8B, pp. 409-15.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat D.J. Min and R.J. Fruehan: Metall. Trans. B, 1992, vol. 23B, pp. 29-37.CrossRef D.J. Min and R.J. Fruehan: Metall. Trans. B, 1992, vol. 23B, pp. 29-37.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat C.L. Molloseau and R.J. Fruehan: Metall. Trans. B, vol. 33B, 2002, pp. 335-44.CrossRef C.L. Molloseau and R.J. Fruehan: Metall. Trans. B, vol. 33B, 2002, pp. 335-44.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat E. Chen. Ph.D. Thesis, McMaster, Hamilton, CA, 2011, pp. 59–79. E. Chen. Ph.D. Thesis, McMaster, Hamilton, CA, 2011, pp. 59–79.
7.
Zurück zum Zitat M. Pomeroy. Master Thesis, McMaster, Hamilton, CA, 2011, pp. 42–66. M. Pomeroy. Master Thesis, McMaster, Hamilton, CA, 2011, pp. 42–66.
8.
Zurück zum Zitat G. A. Brooks, Y. Pan, Subagyo and K.Coley: Metall. Trans. B, 2005, vol. 36B, pp. 525-35.CrossRef G. A. Brooks, Y. Pan, Subagyo and K.Coley: Metall. Trans. B, 2005, vol. 36B, pp. 525-35.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat A. Subagyo, G.A. Brooks, and K. Coley: Can. Metall. Quarterly, 2005, vol. 44 (1): 119-29.CrossRef A. Subagyo, G.A. Brooks, and K. Coley: Can. Metall. Quarterly, 2005, vol. 44 (1): 119-29.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat N. Dogan, G. A. Brooks and M. A. Rhamdhani: ISIJ Int., 2011, vol. 51 (7), pp. 1086-92.CrossRef N. Dogan, G. A. Brooks and M. A. Rhamdhani: ISIJ Int., 2011, vol. 51 (7), pp. 1086-92.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat N. Dogan, G. A. Brooks and M. A. Rhamdhani: ISIJ Int., 2011, vol. 51 (7), pp. 1093–01.CrossRef N. Dogan, G. A. Brooks and M. A. Rhamdhani: ISIJ Int., 2011, vol. 51 (7), pp. 1093–01.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat G. Brooks, B. Rout, A. Rhamdhani and Z. Li: CAMP-ISIJ, 2015, vol.28, pp. 509-12. G. Brooks, B. Rout, A. Rhamdhani and Z. Li: CAMP-ISIJ, 2015, vol.28, pp. 509-12.
13.
Zurück zum Zitat A. K. Hewage, B. K. Rout, G. Brooks and J. Naser: Ironmak. Steelmak., 2016, vol. 43 (5), pp. 358-70.CrossRef A. K. Hewage, B. K. Rout, G. Brooks and J. Naser: Ironmak. Steelmak., 2016, vol. 43 (5), pp. 358-70.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat P. Wei, M. Ohya, M. Hirasawa, M. Sano and K. Mori: ISIJ.Int., 1993, vol. 33 (8), pp. 847-54.CrossRef P. Wei, M. Ohya, M. Hirasawa, M. Sano and K. Mori: ISIJ.Int., 1993, vol. 33 (8), pp. 847-54.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat P. Wei, M. Sano, M. Hirasawa, and K. Mori: ISIJ Int., 33(3): 479-87, 1993.CrossRef P. Wei, M. Sano, M. Hirasawa, and K. Mori: ISIJ Int., 33(3): 479-87, 1993.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat E. Shibata, H. Sun and K. Mori: Metall. Trans. B, 1999, vol. 30B, pp. 279-86.CrossRef E. Shibata, H. Sun and K. Mori: Metall. Trans. B, 1999, vol. 30B, pp. 279-86.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat B. J. Monaghan, R.J. Pomfret, and K.S. Coley: Metall. Trans. B, 1998, vol. 29B, pp. 111-18.CrossRef B. J. Monaghan, R.J. Pomfret, and K.S. Coley: Metall. Trans. B, 1998, vol. 29B, pp. 111-18.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Z. Li, K. Mukai, M. Zeze and K. C. Mills: J. Mater. Sci., 2005, vol. 40, pp. 2191-95.CrossRef Z. Li, K. Mukai, M. Zeze and K. C. Mills: J. Mater. Sci., 2005, vol. 40, pp. 2191-95.CrossRef
21.
22.
23.
Zurück zum Zitat E. Chen and K. Coley: Ironmak. Steelmak., 2010, vol. 37 (7), pp. 541-45.CrossRef E. Chen and K. Coley: Ironmak. Steelmak., 2010, vol. 37 (7), pp. 541-45.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat C. P. Manning and R. J. Fruehan: Metall. Trans. B, 2013, vol. 44B, pp. 37-44.CrossRef C. P. Manning and R. J. Fruehan: Metall. Trans. B, 2013, vol. 44B, pp. 37-44.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat A. Assis, J. Warnett, S. Spooner, R. Fruehan, M. Williams and S. Sridhar: Metall. Trans. B, 2015, vol. 46B, pp. 568-76.CrossRef A. Assis, J. Warnett, S. Spooner, R. Fruehan, M. Williams and S. Sridhar: Metall. Trans. B, 2015, vol. 46B, pp. 568-76.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat S. Spooner, A. Assis, J. Warnett, R. Fruehan, M. Williams and S. Sridhar: Metall. Trans. B, 2016, vol. 47B, pp. 2123-32.CrossRef S. Spooner, A. Assis, J. Warnett, R. Fruehan, M. Williams and S. Sridhar: Metall. Trans. B, 2016, vol. 47B, pp. 2123-32.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat S. Zheng, W. Chen, J. Cai, J. Li, C. Chen and X. Luo: Metall. Trans. B, 2010, vol. 41B, pp. 1268-72.CrossRef S. Zheng, W. Chen, J. Cai, J. Li, C. Chen and X. Luo: Metall. Trans. B, 2010, vol. 41B, pp. 1268-72.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat M. A. Rhamdhani, G. A. Brooks and K. S. Coley: Metall. Trans. B, 2005, vol. 36B, pp. 219-27.CrossRef M. A. Rhamdhani, G. A. Brooks and K. S. Coley: Metall. Trans. B, 2005, vol. 36B, pp. 219-27.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat R. Higbie: Trans. Am. Inst. Chem. Eng., 1935, vol. 31, pp. 365-89. R. Higbie: Trans. Am. Inst. Chem. Eng., 1935, vol. 31, pp. 365-89.
30.
31.
32.
Zurück zum Zitat V. D. Eisenhuttenleute: Slag Atlas, 2nd ed., 1995, pp. 10–19. V. D. Eisenhuttenleute: Slag Atlas, 2nd ed., 1995, pp. 10–19.
33.
34.
Zurück zum Zitat H. Ishii, and R.J. Fruehan: ISS Trans., 1997, pp. 47–54. H. Ishii, and R.J. Fruehan: ISS Trans., 1997, pp. 47–54.
35.
36.
Zurück zum Zitat M. Hino and K. Ito: Thermodynamic Data for Steelmaking, Tohoku University Press, Sendai. 2009, pp. 259-64. M. Hino and K. Ito: Thermodynamic Data for Steelmaking, Tohoku University Press, Sendai. 2009, pp. 259-64.
37.
Zurück zum Zitat Y. Kawai, and Y. Shiraishi: Handbook of Phyico-chemical Properties at High Temperatures, Chapter 7, ISIJ, Tokyo, 1988, pp. 196. Y. Kawai, and Y. Shiraishi: Handbook of Phyico-chemical Properties at High Temperatures, Chapter 7, ISIJ, Tokyo, 1988, pp. 196.
38.
Zurück zum Zitat H. Kwak and S. Oh: J. Colloid interface Sci., 1998, vol. 198, pp.113-18.CrossRef H. Kwak and S. Oh: J. Colloid interface Sci., 1998, vol. 198, pp.113-18.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat K. Gu, N. Dogan, and K. Coley: Metall. Trans. B, 2017, Unpublished research. K. Gu, N. Dogan, and K. Coley: Metall. Trans. B, 2017, Unpublished research.
41.
Zurück zum Zitat N. H. Ei-Kaddah and D. G. Robertson, J. Colloid interface Sci., 1977, vol. 60, pp. 349-60.CrossRef N. H. Ei-Kaddah and D. G. Robertson, J. Colloid interface Sci., 1977, vol. 60, pp. 349-60.CrossRef
42.
Zurück zum Zitat K.S. Coley, E. Chen, and M. Pomeroy: Celebrating the Megascale, Wiley, Hoboken, 2014, pp. 289–02. K.S. Coley, E. Chen, and M. Pomeroy: Celebrating the Megascale, Wiley, Hoboken, 2014, pp. 289–02.
43.
44.
45.
Zurück zum Zitat C. Cicutti, M. Valdez, T. Perez, J. Petroni, A. Gomez, R. Donayo, and L. Ferro: 6th International Conference on Molten, Slags, Fluxes and Salts, 2000, p. 367. C. Cicutti, M. Valdez, T. Perez, J. Petroni, A. Gomez, R. Donayo, and L. Ferro: 6th International Conference on Molten, Slags, Fluxes and Salts, 2000, p. 367.
46.
Zurück zum Zitat H.W. Meyer, W.F. Porter, G.C. Smith, and J. Szekel: JOM, 1968, pp. 35–42. H.W. Meyer, W.F. Porter, G.C. Smith, and J. Szekel: JOM, 1968, pp. 35–42.
Metadaten
Titel
Dephosphorization Kinetics between Bloated Metal Droplets and Slag Containing FeO: The Influence of CO Bubbles on the Mass Transfer of Phosphorus in the Metal
verfasst von
Kezhuan Gu
Neslihan Dogan
Kenneth S. Coley
Publikationsdatum
01.09.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 6/2017
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-017-1070-1

Weitere Artikel der Ausgabe 6/2017

Metallurgical and Materials Transactions B 6/2017 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.