中国铁合金网讯:利用转炉吹氧炼钢工艺的全过程,一般在20~30分钟内完成。强烈的脱S(硫)脱P(磷)反应是在有石灰存在时才能完成,而如何保证石灰能够在较短的时间内(15分钟左右)与钢水混合,快速并完全熔解,就需要有高反应性能的石灰——活性石灰的存在。
转炉炼钢
在炼钢过程中,钢水中因不同物质的存在会产生一些有害物质,这就是通常所说的钢渣。为了得到所需要的钢和保证钢的质量,在冶炼时就必须要除去钢渣,也就是除渣或造渣。
造渣过程的造渣剂有硅酸盐或者萤石,但是两者都有不同程度的缺陷:硅酸盐造渣剂会大幅增加造渣量,加重了除渣的负担;莹石造渣剂不但增加造渣量,而且还会严重地侵蚀炉衬。
如果在钢水中加入石灰石作造渣剂时,它的作用会远远地好于硅酸盐或莹石。但是,当石灰石在遇到高温时,石灰石本身便会首先开始发生吸热反应,而这个吸热分解反应的过程会需要大量的热量,并且还要经过一定的时间。这时,就会出现热量分配使用上的混乱:碳酸钙分解反应在前,造渣过程被滞后,失去了造渣时间。
同时由于石灰石分解时吸收了大量的热量,加快了钢水的冷却速度,造成冶炼过程中的热量短缺,必须不断地提供补充热量来保证冶炼钢水的温度。这无疑会延长了钢的冶炼时间,降低了造渣质量,同时亦增大了原材料的消耗。
为此,随着冶炼技术的发展,在炼钢过程中,对造渣剂提出了便于使用上的要求:将石灰石先经过煅烧,使碳酸钙经过高温分解生成氧化钙,也就是通常所说的石灰。这时,再将石灰用于炼钢造渣时,其造渣的效果便非同好了。
随着冶炼技术和钢的品种质量的要求的不断提高,对石灰产品在钢水中的熔解速度也有了“快速”的要求。其目的是较快地提高成渣速度,较早地形成高碱度炉渣。这时,便出现了活性石灰。
活性石灰造渣剂
理论概念中的活性石灰,是一种化学性能活泼、参与反应能力较强、含S(硫)、P(磷)等有害杂质少。具有以下主要特点:
——体积密度小:1.5 —1.7 g∕cm3
——气孔率高:≥50 %
——比表面积大:1.5—2.0m2∕g
——反应性能强:活性度 >300ml
——CaO结晶体细小:≤1wm
——CaO含量高:≥90%
——S、P含量低:<0.02 %
——SiO2+Fe2O3+Al2O3含量低:<2 %
——残留CO2低:≤2 %
活性石灰在炼钢中的用途是:它与钢水混合后,具有较快的成渣(造渣)速度和提高脱S(硫)脱P(磷)效率。
其脱S硫脱P磷的化学反应方程式为:
脱S :FeS + CaO = FeO + CaS
脱P :2P + 3CaO + 5FeO = 3CaO·P2O5+ 5Fe
活性石灰在用于转炉炼钢的过程中同时还具有:可缩短冶炼时间,提高炉龄,降低原材料单耗,提高产量、质量,降低成本,操作稳定,有利于冶炼自动化等优点。
活性石灰产品是一种经过高温煅烧后而获得的,它经过煅烧后的实际特征一般表现为:颗粒状,具有一定粒度,表面清洁,质地疏松,色泽洁白,重量轻,生心小,含热少,散热冷却快,遇水反应强烈,有几乎爆炸反应的轻(软)烧石灰。
根据煅烧程度的不同,石灰的种类一般可分为:轻(软)烧石灰,硬烧石灰和死烧石灰。
轻(软)烧石灰是指:石灰石经过煅烧分解后,具备了所谓的活性性能。
这时若将已完成了分解的石灰,在高温下继续煅烧,它的细小晶粒会逐渐熔合,总体积产生收缩,性质发生变化,成为硬烧石灰。
如果将硬烧石灰再进一步地煅烧,其活性性能便会消失,水化反应速度变得极低,成为死烧石灰。
用于区别它们之间不同性质的、最为明显的方法是活性度的不同:
a、轻烧石灰:一般≥310 ml
b、硬烧石灰:≥250~300ml
c、死烧石灰:则一般≤100 ml。
炼钢企业区别石灰不同性能的重要指标在于主要化学成份的不同。
活性石灰质量要求:
指标
等级 |
化 学 成 份 % |
活性度 |
|||||
CaO % |
SiO2 |
S % |
灼碱% |
P % |
MgO% |
4NHCl / ml |
|
40℃±1℃ |
|||||||
特级品 |
≥92.0 |
≤1.5 |
≤0.020 |
≤2 |
<5.0 |
≥360 |
|
一级品 |
≥90.0 |
≤2.0 |
≤0.030 |
≤4 |
≤0.02 |
≥320 |
|
二级品 |
≥88.0 |
≤2.5 |
≤0.050 |
≤5 |
≤0.03 |
≥280 |
|
三级品 |
≥85.0 |
≤3.5 |
≤0.100 |
≤7 |
≤0.03 |
≥250 |
|
四级品 |
≥85.0 |
≤5.0 |
≤0.100 |
≤7 |
≥180 |
活性石灰粒度组成:
用 途 |
粒 度 范 围 |
允 许 波 动 范 围 |
|
转 炉 造 渣 |
mm |
< 5 mm |
> 40 mm |
5 — 40 |
≤10 % |
≤10 % |
- [责任编辑:tianyawei]
评论内容