浅谈在冶炼过程中石灰的作用毕业论文.doc

1 浅谈在冶炼过程中石灰的作用毕业论文浅谈在冶炼过程中石灰的作用毕业论文 目 录 1 绪论 1 2 石灰定义及功能 2 2 1 活性石灰的定义 2 2 2 石灰的功能 2 3 冶炼过程中活性石灰的应用 3 3 1 石灰的应用 4 3 2 石灰具体作用 5 4 冶炼过程中石灰脱磷脱硫作用 7 4 1 去 P 7 4 2 去 S 9 5 活性石灰的性质对炼钢的影响 11 6 形成符合规定的炉渣 12 结论 15 主要参考文献 16 致谢 17 首钢工学院毕业论文 1 绪论 石灰 由石灰石煅烧而成 是炼钢最重要的熔剂 煅烧石灰必须用优质 的石灰石原料 合适的煅烧设备 控制得当的煅烧过程和使用低硫低灰 分燃料 采用缓慢加热高温煅烧所得的粗晶粒石灰 称为硬烧或死烧石灰 在炼钢炉中熔化慢 不易成渣 采用快速加热迅速通过高温区所得的晶 粒细 活度大的石灰 称为活性石灰或软烧活性石灰 在炼钢炉中可防止 钢液表面散热过多 熔化快 容易成渣 从而提高了脱硫 脱磷效率 石 灰还用于铁水的炉外脱硫 在冶炼过程中 有很多辅助原材料发挥着巨大的作用 而本次着重 来研究石灰在冶炼中的作用 随着钢铁工业的发展 活性石灰已经逐渐 取代普通石灰在炼钢过程中 而其有着巨大的优点 以及在炼钢过程中 更宽广的应用 石灰在脱磷 脱硫方面的应用 也在不断的加深和发展 当然在冶炼过程中 石灰自身质量对冶炼的影响也不能忽视 其实石灰 最重要的作用 无疑就是对高炉和转炉造渣制度的影响 因为好的渣 直接关系到出钢 铁 的质量 下面就让我们具体的研究讨论石灰在冶炼过程的作用 首钢工学院毕业论文 2 2 石灰定义及功能 活性石灰石工艺流程简介 活性石灰石生产线主要由竖式预热器 回转窑 竖式冷却器三大主机和废气处理系统 煤粉制备系统组成 破碎合格的石灰石存放在料仓内 经输送系统将物料运入预热器顶 部料仓 预热器顶部料仓 由上下 2 个料位计控制加料量 然后通过下 料管将石灰石均匀分布到预热器各室内 石灰石在预热器内被窑尾高温烟气加热后 经液压推杆推入回转窑 内 石灰石在回转窑内经高温煅烧 烧成的活性石灰石进入竖式冷却器 在冷却器内被鼓入的冷空气冷却后排出 经预热的二次空气进入窑内 窑尾废气通过废气处理排放 2 1 活性石灰的定义 活性石灰是一种化学性质活泼 反应能力强 在炼钢造渣过程中溶 解速度快 含 S P 等有好元素少的优质软烧石灰 它的质量优劣主要采 用 活性度 这一指标衡量 石灰的活性度的定义 石灰的组织结构与煅烧温度和煅烧时间密切 相关 影响石灰活性度的组织结构包括体积密度 气孔率 比表面积和 CaO 矿物的晶粒尺寸 晶粒越小 比表面积越大 气孔率越高 石灰活 性就越高 化学反应能力就越强 活性度体现了石灰在熔渣中与其他物 质的反应能力 表现现象为石灰在熔渣中的熔化速度 活性度越高石灰 的质量就越好 石灰活性度 availability of lime 表征生石灰水化反应速度的一个指标 即在足时间内 以中和生石 灰消化时产生的 Ca OH 2 所消耗的 4mol L 盐酸的毫升数表示 石灰的活性度取决于它的组织结构 石灰的组织结构与煅烧温度和 煅烧时间密切相关 影响石灰活性度的组织结构包括体积密度 气孔率 比表面积和 CaO 矿物的晶粒尺寸 晶粒越小 比表面积越大 气孔率越高 石灰活 性就越高 化学反应能力就越强 首钢工学院毕业论文 3 目前石灰活性度平均值一般可以超过 300 ml 4N HCl 可以显著缩 短炼钢转炉初期渣化时间 降低吨钢石灰消耗 并对前期脱 P 极为有利 关于活性石灰 国家行业部门制定了相关标准 冶金石灰一级以上 即活性度在 300ml 以上 成为活性石灰 对粒度也有一定要求 2 2 石灰的功能 在生活中 石灰具有较强的碱性 在常温下 能与玻璃态的活性氧 化硅或活性氧化铝反应 生成有水硬性的产物 产生胶结 因此 石灰 是建筑材料工业中重要的原材料 石灰在炼钢中 尤其是在碱性电弧炉中 主要用来作 造渣剂 去 除钢水中的有害元素 S P 等杂质 优化钢水质量 石灰在造渣中产生的渣 在扒渣过程中不断从钢水中除去 达到去 除硫 磷的目的 应用 炼钢实践表明 这种石灰可以提高脱磷脱硫效率 80 同时 缩短冶炼时间 在 3 5min 之内可以完全与钢水中酸性物质反应完毕 而 一般石灰的方应时间至少要 6 10min 此外提高炉龄 40 以上 炉料的消 耗也降低 5 8kg t 钢 以 1000 万 t 计算 每年节约 1500 万左右 生产 效益显著 首钢工学院毕业论文 4 3 冶炼过程中活性石灰的应用 3 1 石灰的应用 随着钢铁产量的提高和冶炼周期的加快 钢厂对冶炼造渣用的石灰 的产量和质量的要求越来越严格 特别是对活性石灰的研发越来越重视 石灰活性度以中和生石灰消化时产生的 Ca OH 2 所消耗的 4mol L 盐 酸的毫升数表示 一般石灰活性度平均值超过 300ml 4N HCl 可以显著 缩短炼钢转炉初期渣化时间 降低吨钢石灰消耗 并对前期脱 P 极为有 利 被称为活性石灰 生产活性石灰应选用杂质少的石灰石原料 石灰石伴生的杂质 如 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO 等 这些杂质在较低温度下会与烧成的石灰 氧化钙反应 CaO 微粒与这些杂质的结合 将会降低石灰的活性 另外 Na2O 杂质很容易形成一些玻璃相 这些熔融的化合物会堵塞石灰表面细 孔 使石灰反应能力下降 同时会阻塞 CO2 气体的排出 造成石灰生烧 生产活性石灰的设备 多采用世界上先进水平的 双膛并流蓄热麦 尔兹石灰窑 这是因为土窑生产的石灰 活性度不高 生烧率较大 且 生产能耗高 污染严重 麦尔兹石灰窑具有并流特性和蓄热回收两大特 性 并流使得煅烧的最热火焰与原料和冷空气能够接触以完成燃烧 原 料石不会过烧 热交换率高 煅烧过程能达到整齐均匀的软烧条件 蓄 热回收使预热的石料 能吸收废气的热量 并释放给进入的燃气 使其 在与燃料接触前就加热到燃烧的温度 使窑得到非常高的热力效率 麦尔兹石灰窑生产高活性石灰晶粒细小 气孔率大 体积密度小 比表面积大 反应能力强 石灰活性度在 350ml 4N HCl 左右 活性石灰在炼钢过程中的优势因为活性石灰具有高的化学纯度 活 泼的化学性能 因而在炼钢化渣中效果显著 发达国家已普遍使用了活 性石灰 国外一些专家认为 在今后氧气炼钢工艺的最大改进主要是靠 改进化渣操作和提高石灰质量来实现 所以采用高效活性石灰是改进炼 钢工艺中的很重要的一个方面 转炉炼钢周期仅为 30min 超高功率电 炉炼钢周期为 1h 左右 故化渣速度和用灰量对他都非常敏感 效益自 首钢工学院毕业论文 5 然显著 活性石灰代替普通石灰在炼钢中具有很好的技术经济效果 应用 炼钢实践表明 活性石灰可以提高脱磷脱硫效率 80 同时 缩短冶炼时间 在 3 5min 之内可以完全与钢水中酸性物质反应完毕 而 一般石灰的方应时间至少要 6 10min 此外提高炉龄 40 以上 炉料的消 耗也降低 5 8kg t 钢 以 1000 万 t 计算 每年节约 1500 万左右 生产 效益显著 除此之外 石灰的应用也很多简单提及一下 建筑 三合土 石灰浆 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O 农业 配制波尔多液作为农药 Ca OH 2 CuSO4 CaSO4 Cu OH 2 改变土壤的酸碱性将适量的熟石灰加入土壤 可以中和酸性 改变土壤的酸碱性 工业 制氢氧化钠 亦称火碱 烧碱 苛性钠 Ca OH 2 Na2CO3 CaCO3 2NaOH 配制价格低廉的漂白粉 Cl2 2Ca OH 2 CaCl2 Ca ClO 2 2H2O 3 2 石灰具体作用 提高热效率 因为活性石灰中 Ca 含量高 在冶炼反应中能被充分 利用 从而使炼钢的石灰消耗量比普通石灰下降 20 30 活性石灰用 量少 另外 活性石灰生烧率低 石灰吸收热量少 石灰石分解吸热反应 25 时 Q 1780KJ kgCaCO3 因此使用活性石灰有效降低热损失 提高 热效率 提高脱硫 脱磷效果 改进钢质量 由于活性石灰有效 Ca 含量高 气孔率高 比表面积大 Ca 分子性能活泼 因此冶炼中具有较好的脱 硫 脱磷效果 去磷率比普通石灰高 10 同时由于活性石灰本身所含 杂质少 硫磷含量低 成分稳定 便于炼钢操作 因此对提高和改进钢 质量大有好处 减轻侵蚀炉衬 提高了炉龄 钢水中的 Si S P 在强氧化环境中 生成酸性氧化物进入炉渣 而转炉 电炉炉衬一般为碱性材料 酸碱两 种性质的物质在高温条件下发生化学反应 生成物种低熔点的物质进入 首钢工学院毕业论文 6 炉渣而导致侵蚀炉衬 加入活性石灰 快速融化进入炉渣的有效 Ca 可 快速中和炉渣的酸性 同时缩短了冶炼时间 相应提高炉龄 故而对保 护炉衬提高炉龄创造了条件 一般可提高炉龄 20 提高钢水收得率 降低钢铁率消耗 由于采用活性石灰 石灰用量 减少 可使钢渣的生成量也相应减少 12 18kg t 钢 成渣量减少 喷渣 量少 钢渣中带走的铁减少 由于一般炼钢吹炼的气相和炉渣均是强氧 化性的 扎中 10 15 有的甚至高达 20 渣的减少使 铁损失降低 其综合效果是钢水收得率提高 钢水收得率能提高 0 5 1 钢铁料消耗降低 化渣速度加快 由于活性石灰晶粒细小 晶格不稳定 气孔率高 反应面积大 能迅速与渗入石灰孔隙的 F M n O CaF2 等形成熔点 较低的熔体而融化成渣 在相同的操作条件下 加入活性石灰 2 3s 后就 基本化渣 缩短了融化时间 而普通石灰加入 4s 后才能渣化 因此使用 活性石灰能有效地缩短冶炼时间 适应快速炼钢的需求 活性石灰入炉 化渣快 可减少喷溅事故 提高作业率 首钢工学院毕业论文 7 4 冶炼过程中石灰脱磷脱硫作用 4 1 去 P 磷 第 15 号化学元素 处于元素周期表的第三周期 第 VA 族 磷存 在与人体所有细胞中 是维持骨骼和牙齿的必要物质 几乎参与所有生理 上的化学反应 在炼钢过程中 钢种磷含量较多时 在室温或更低的温度下使用时 容易脆裂 称为 冷脆 钢中含碳越高 磷引起的脆性越严重 一般普通钢中规定含磷量不 超过 0 045 优质钢要求含磷更少生铁中的磷 主要来自铁矿石中的 磷酸盐 氧化磷和氧化铁的热力学稳定性相近 在高炉的还原条件下 炉料中的磷几乎全部被还原并溶入铁水 如选矿不能除去磷的化合物 脱磷就只能在 高 炉外或碱性炼钢炉中进行 磷在钢中以磷化铁的形 式存在 一般用 P 表示 它对钢性能的具体影响是 能恶化钢的焊接性能 降低钢的塑性和 韧性 使钢产生冷脆性 即在低温条件下钢的冲击韧性明显降低 能提 高易切削钢的切削性能 能改善钢液的流动性 提高钢液的铸造性能 能提高合金钢耐大气和海水的腐蚀能力 能提高电工用硅钢的导磁率 钢液中的磷 kg2 P kg2 和氧 kg2 O kg2 结合成气态 PO 的反应 2 P 5 O PO 145 1 值得一提的是 碱性渣的脱磷作用脱磷反应是 在炉渣与含磷铁水的界面上进行的 1 1600 时的平衡常数非常小 4 4 10 kg2 要靠生成 PO 气体逸 出而使钢液脱磷 显然是不行的 但如果钢液和碱性渣接触 PO 就会与 渣中的氧化钙 Ca 结合成稳定的 3CaOPO 或 4CaOPO 总反应是 2 P 5 O 3 Ca 3CaOPO 2 1600 时 1 7 10 或 2 P 5 O 4 Ca 4CaOPO 3 1600 时 3 5 10 平衡常数如此大 说明碱性渣的脱磷能力是 很强的 熔渣离子理论认为 碱性渣中含有自由的氧离子 O 它能与 PO 结合成稳定的 PO 离子 脱磷反应是 2 P 5 O 3 O 2 PO 4 不管是分子理论或离子理论 但是有一个重要的事实是 首钢工学院毕业论文 8 3CaOPO4CaOPO 和 PO 都有很高的热力学稳定性 根据熔渣阴离子聚合模 型 见马松模型 PO 还能与渣中的硅 氧链结构形成 Si 等稳定的复 合阴离子 脱磷的条件是低温 高碱度 高氧化铁 大渣量 这几个条件在一 般的铁水条件下 正常加料前期都能满足 一般情况下 脱磷是在前期进行的 而且是比较容易的 然而却时 常有磷高的废品出现 这个问题的主要原因是后期的温度高等原因造成 脱磷的条件变坏 同时因为磷在渣中以氧化物的形态存在 不稳定 一 旦条件变化就会朝相反的方向进行也就是回磷 具体的预防措施是 一 保证终点的炉渣碱度够高 二 做好挡渣 尽量减少钢包下渣 三 控 制好炉温 防止终点温度过高 有时候铁水的含磷量太高 一次性达不 到脱磷的要求 那么可以采用双渣操作 就是在正常开吹后初渣化好 就把前期渣倒掉 之后开吹时继续加料 采用这个方式操作时脱磷一般 不是问题 应该注意粘枪的问题 还有一个情况是铁水的磷并不高 但 是终点的磷高 这个时候看一下是不是铁水的硅太低了 如果铁是硅低 到 0 20 甚至是 0 10 时会造成前期渣根本就不化 无法脱磷 这时可以 采取高枪开吹 第一批渣料加氧化铁皮或者是烧结矿的方式 促使前期 渣尽量早化 可以提高脱磷的效率 脱磷是放热反应 温度较低有利于反应的进行 各种炼钢方法脱磷的特点在平炉炼钢及电弧炉炼钢氧化期中 渣中 含有足够数量的 在氧气顶吹转炉炼钢中 调节氧枪位置高低也 可保持渣中含有一定量的 在脱碳的同时也可以脱磷 但在空气 底吹转炉炼钢 托马斯法 时 脱磷与脱碳不能同步进行 其主要原因 是 空气穿过钢水时 其中的氧被硅 锰 碳的氧化所消耗殆尽 渣中 缺乏足够量的 加入的固体石灰也很少溶入渣内 渣的脱磷能力很 差 只有待吹炼后期 钢中碳降到很低时 渣中 含量增大 使固体 石灰迅速溶解入渣后 才能有效地脱磷 这称为 后吹 去磷 氧气底 吹转炉炼钢也有类似的情况 主要靠后吹去磷 为避免后吹 可用吹入 石灰粉或人造合成渣的办法以加速石灰的溶解 提早去磷 首钢工学院毕业论文 9 4 2 去 S 硫对钢的性能会造成不良影响 钢种硫含量高 回事钢的热加工性 能变坏 即造成钢的 热脆 性 硫在钢以 Fes 的形式存在 对钢铁质量 有着举足轻重的影响 使钢产生热脆现象 所谓热脆现象是指钢坯或钢 锭在高温条件下 如 1100 进行轧制时 会产生断裂的现象 钢的力学 性能 焊接性能降低 能改善易切削钢的切削性能 使钢的耐腐蚀性能 降低 由于硫对绝大多数钢种而言是有害的 所以脱硫是炼钢的主要任 务之一 渣期间的脱硫反应 根据熔渣的分子理论 碱性氧化渣与金属间的脱硫反应为 S CaO CaS O G 98474 22 82TJ mol S MnO MnS O G 133224 33 49TJ mol S MgO Mg0 O G 191462 32 70TJ mol 气化脱硫 气化脱硫是指金属液中 S 以气态二氧化硫的方式被去除 反 应式为 S 2 O SO2 根据硫的平衡及炉气分析得知 氧气转炉炼钢过程中钢液的硫 一部分是以气体状态去 除的 其去硫量一般占总去硫量的 10 40 由于硫和氧的亲和力比碳 硅和氧的亲和力都低 在金属液中 有碳存在时 硫的直接氧 化的可能性很小 所以气化去硫是通过炉渣 进行的 气化去硫的反应式如下图 从上式也可以看出 硫必须首先从钢液中进入熔渣 才有可能 气化去除 所以钢 渣间的去硫反应是气化去硫的基础 另外还可以 看出 高碱度渣对气化去硫不利 石灰中硫含量增加会降低有效 含量 增加吨钢消耗 同时加速 炉衬损毁 更重要的是会降低对钢水的脱硫能力 影响钢水质量 降低有 效 含量 增加消耗 硫含量的增加 将降低石灰中的有效 含 量 增加吨钢石灰消耗 按硫含量增加 0 03 广钢年消耗石灰 25 万吨计 首钢工学院毕业论文 10 算 每年将增加有效 消耗 130 多吨 按纯度 90 计算 每年将增加石 灰消耗约 145t 约合人民币 6 5 万元 石灰中硫含量增加造成钢水硫含 量增加 加剧了熔渣与炉衬的反应 加速炉衬损毁 降低对钢水的脱硫能 力 恶化钢水质量 石灰作为造渣剂的目的之一是去除钢水中的硫 若石 灰本身含硫量较高 显然对钢水中硫的去除不利 据报道 当石灰中增加 0 01 的硫时 将使钢水增加 0 001 的硫 其结果将增加石灰消耗 延长吹 炼时间 降低脱硫 脱磷率 恶化钢水质量 因此 降低石灰中的硫含量是降低石灰消耗 提高炉衬寿命 提高钢水 质量 保证冶炼顺利进行的重要措施 炉渣脱硫 炉渣碱度决定炉渣的脱硫能力 碱度高脱硫能力强反之脱硫能力差 一般情况下要求高炉炉渣碱度在 1 0 1 2 之间 碱度非常重要 炉渣 脱硫的基本反应式 F e S F e S C a O F e S Ca S F e O C a O F e S C a S F e O 此反应为吸热反应 根据反应条件总结出脱硫的几点重要因素从反 应式中可以看出 脱硫的基本条件是 高碱度 低氧化性 高温 从而 得出脱硫反应的影响条件 1 炉渣碱度研究结果表明 炉渣碱度在 3 0 3 5 之间最好 过高会使黏度增加 不利硫在钢 渣之间的扩散 过低则不符合脱硫要求 2 氧化性炉渣氧化性对脱硫的影响较为复杂 从脱硫反应式中可以看出 渣中的还原性越强 即 越低越有 利于脱硫反应 但实际生产中氧气转炉的氧化渣中也能去除一部分硫 其主要原因是 的存在改善了渣的流动性 能促进石灰的熔 化 有利于高碱度渣的形成 从而部分改善了脱硫条件 尽管氧化渣中 也能脱硫 但在其他条件如搅拌 温度 碱度等完全相同的条件下 氧化 渣的去硫效果还是远远低于还原渣的 3 温度 高温有利于吸热反应的 进行 即有利于去硫反应的顺利进行 4 钢 渣搅拌情况 去硫是钢 首钢工学院毕业论文 11 渣界面反应 加强钢 渣搅拌扩大反应界面积有利于去硫 5 渣量 增 加渣量可以减少 C a S 的相对浓度 可促进去硫反应 5 活性石灰的性质对炼钢的影响 一般炼钢所用的活性石灰 而不是石灰石 即煅烧过的石灰石 对 活性石灰要求如下 对活性石灰质量要求 成分 CaOMgOSiO2P S 活性度 百分数 92 1 0 1 0 0 03 0 03 360 粒度 转炉 5 mm 50 mm 精炼炉 5 mm 30 mm 一般石灰的灼减量为 2 5 3 0 相当于石灰中残余 CO2 量为 2 左 右 石灰中残余 CO2 的量还反映了石灰在煅烧中的生过烧情况 影响石灰 中有效 C a O 含量 据报导 当灼烧减量减少 0 20 时 有效 C a O 含量 可提高 0 17 将降低吨钢石灰消耗 石灰的活性是指在熔渣中与其它物质的反应能力 用石灰在熔渣中的 熔化速度表示 由于直接测定石灰在熔渣中的熔化速度 热活性 比较困 难 通常用石灰与水的反应速度 即石灰水活性表示 石灰活性度高 其化 学性能活泼 反应能力强 有利于冶炼过程的进行 据统计 采用活性石 灰 一级灰 活性度大于 320 与采用普通石灰 活性度小于 300 相比 转炉 吹氧时间可缩短 10 钢水收得率可提高 10 石灰消耗可减少 20 萤石 消耗可减少 25 同时提高活性的石灰还有利于提高脱硫 去磷能力 并 提高炉衬寿命 石灰中的杂质一般是指石灰石中的 SiO2 Al2O3 Fe2O3 Na2O 和 K2O 等 这些杂质在较低温度下 900 就与石灰开始反应 促使 C a O 微粒 间的融合 导致微粒结晶粗大化 降低活性 铁的化合物和铝的化合物是 强的助熔剂 能促使生成易熔的硅酸钙 铝酸钙和铁酸钙 这些熔融化合 物会堵塞石灰表面细孔 使石灰反应能力下降 同时还会阻挡 CO2气体的 排出 形成中心某些部位的生烧石灰 更主要的是 这些熔融化合物和石 灰发生反应 粘结在一起形成渣块 使石灰窑窑况失调 严重降低石灰的活 性 使炼钢石灰用量增加 首钢工学院毕业论文 12 6 形成符合规定的炉渣 现在炼钢过程没有使用石灰石的 而是使用活性石灰 活性石灰在炼钢过程中有两个作用 1 形成符合规定的炉渣 2 脱除钢液中的硫 活性石灰对原料的要求 石灰石越纯越好 CaO 至少不低于 50 造渣制度是高炉操作的四大制度之一 造渣制度是指根据原燃料条 件和对生铁成分的要求 所确定的适宜的炉渣成分 可通过对熔剂添加 量的调整 使炉渣碱度稳定在一定范围内 具有良好的流动性和稳定性 以及足够的脱硫能力 满足生铁质量要求 列举几种常见造渣剂 仔细斟酌都离不开石灰 转炉低碳造渣剂 白云石 3 8 铝凡土 8 13 石灰 65 80 粗铝 2 4 成分比例 CaO70 75 SiO22 7 MgO1 3 Al2O310 15 Al4 6 S 0 06 低碳埋弧造渣剂 石灰石 25 40 白云石 10 30 石灰 20 45 铝凡土 8 12 粗铝 3 7 CaO68 72 SiO25 10 MgO1 3 Al2O37 14 Al4 5 S 0 01 中高碳埋弧造渣剂 石灰石 10 30 白云石 10 20 石灰 30 50 铝凡土 8 14 电石 8 12 焦炭 2 6 CaO65 75 SiO24 10 MgO1 3 Al2O37 14 C 固 6 8 S 0 08 造渣制度就是确定造渣方法 渣料加入数量时间 以及如何快速成 渣 高炉的造渣制度的影响 通过造渣可控制炉渣的成分体研究的结果 高炉内的料柱结构由上而下可 和性质 抑制一些元素的还原 或促进另 一些元素的还分为块状带 软熔带 滴落带等 在块状带中 矿石和焦 原 达到富集元素 提高元素回收率 活性石灰正是达到脱硫这点 继 首钢工学院毕业论文 13 续升高高炉造渣对炉衬有很大的影响和作用 在碱度和 Mg o 含量相同的情况下 炉渣 过程中固相完全消失的温 度 或液态炉渣在冷却过程豁度随着渣中 Al 含量的增加而升高 一般高 炉中开始析出固相的温度 高炉冶炼过程要求适当的熔化温度 如果这 一影响不大 但在初渣和中间渣中 Fe O 含量较高 且温度过高 表明炉 渣过分难熔 在冶炼所能达到的温度动范围较大 因而影响很大 无论 炉渣碱度如何 在只能达到半熔融 半流动的状态 炉料粘结成糊状 Feo 低于 25 时增加 Fe O 含量会显著地降低炉渣的 244 熔化性和私度 MnO 对炉渣豁度的影响与 FeO 相似 在 Mno 含量低于 15 时增加 MnO 含 量 同样显著地降低炉渣的熔化性 初渣和中间渣能堵塞固体焦炭颗粒 间的空隙 阻碍高炉 的顺行 严重时引起炉况难行和悬料 影响冶炼过 程的强化 且易在炉墙上靴结 甚至结瘤 终渣造成炉缸堆积 风口和 渣口大量烧坏 出渣时渣流不畅 且渣中带铁严重影响高炉的正常生产 私度过低 流动性太大的炉渣 尤其是熔化性也过低的炉渣 则会加剧 对高炉下部炉衬的化学侵蚀和机械冲刷作用 加剧炉衬的破坏 炉渣私 度适中方能保证料柱良好的透气性 保护炉衬 活跃炉缸 渣铁畅流 保证炉况顺行和冶炼强化 而且也有利于渣铁之间的脱硫反应和各种还 原反应的 进行 获得良好的技术经济指标 稳定性指炉渣的化学成分 或温度波动时其物理 性质 熔化性温度 粘度等 保持稳定的能力 化学 稳定 性好的炉渣当其化学成分波动时物理性质变化不大或 保持在允许 范围内 热稳定性好的炉渣当温度波动时 其物理性质变化不大或保持在 允许范围内 采用稳定 性良好的炉渣冶炼 有利于炉况顺行和冶炼的强 化 也 有利于在炉衬上结成稳定的渣皮 保护炉衬 获得良好 的技术 经济指标 稳定性差的炉渣在原料成分波动或 炉温波动时 易造成炉况 失常 一般 软熔带形成的温度为 1 100 左右 完全熔化高炉上部的 还原程度愈低 初渣的 F e o 含量就愈高 滴落的温度为 1400 一 1500 在软熔带中生成的液相这是初渣与终渣在化学成分上的最大差 别 转炉造渣制度的原则 保证炉缸温度稳定充沛 炉渣具有良好的流动 性 具有足够的脱硫能力 转炉的造渣制度的影响 造渣是转炉炼钢的一 首钢工学院毕业论文 14 项重要操作 由于转炉冶炼时间短 必须快速成渣 才能满足冶炼进程 和强化冶炼的要求 控制成渣过程的目的是 快速成渣 使炉渣具有一 定的碱度 以便尽快将金属中硫 磷等杂质去除到所炼钢种规格要求的 范围以内 并尽可能避免喷溅 减少金属损失和提高炉村寿命 转炉冶炼各期 都要求炉渣具有一定的碱度 合适的氧化性和流动 性 适度泡沫化 活性石灰就提供了很好的条件 高的氧气性 以促进 石灰熔化 迅速提高炉渣碱度 尽量提高前期去磷去硫率和避免酸性渣 侵蚀炉村 吹炼中期 炉渣氧化性不得过低 通常含 Fe0 不低于 8 9 以避免炉渣返干 吹炼末期 要保证去除 P S 所需的炉渣 高碱度 同时要控制好终渣氧化性 对冶炼含碳量 0 10 的镇静钢 终渣 Fe O 通常应控制不大于 l5 20 在保证去 P 的前提下 渣中 Fe O 尽可能控制在低限 冶炼沸腾钢 终渣 FeO 通常应不大于 l2 需避免终渣氧化性过弱或过强 炉渣粘度和泡沫化程度亦应满足冶炼过程需要 前期要防止炉渣过 稀 中期渣粘度要适宜 末期渣要化透作粘 炉渣泡沫化不足 将显著 降低金属脱磷率 炉渣过泡 容易导致剧烈溢渣和喷溅 增加吹损 降 低炉子寿命 而石灰作为主要的造渣剂 其对冶炼过程的作用是巨大的 理的造渣制度 直接影响了出钢 铁 质量 造渣是炼钢炼铁工艺中必不可少的一环 炼钢和炼铁要使得钢中 的杂质降低 这些杂质被分离出来后进入 熔渣 因为熔渣比重轻 飘 浮在钢水上面 就比较容易除去 另外熔渣还可以保护钢水不和大气 直接接触 造渣就是在炼钢过程中加容称为造渣剂的炼钢物质 比如 氟化钙或氧化钙等 以便形成炉渣 石灰作为造渣剂的必备成分 对炼铁 炼钢都有着巨大的作用 是其他的辅助原材料 不可比拟和代替的 随着冶金工业的长足发展 石灰在冶金工业中的地位也不断的加深 因为造渣制度 直接影响高 炉转炉中炉渣的形成 而所谓的炼钢就是在炼渣 想要得到好的钢就 要炼好渣 在未来的冶金工业中 石灰会继续发挥它巨大的作用 而 在未来中 以炼好渣从而炼好钢的技术 也在不断的创新发展之中 首钢工学