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中國(guó)鐵合金網(wǎng)訊:利用轉(zhuǎn)爐吹氧煉鋼工藝的全過程,一般在20~30分鐘內(nèi)完成。強(qiáng)烈的脫S(硫)脫P(yáng)(磷)反應(yīng)是在有石灰存在時(shí)才能完成,而如何保證石灰能夠在較短的時(shí)間內(nèi)(15分鐘左右)與鋼水混合,快速并完全熔解,就需要有高反應(yīng)性能的石灰——活性石灰的存在。
轉(zhuǎn)爐煉鋼
在煉鋼過程中,鋼水中因不同物質(zhì)的存在會(huì)產(chǎn)生一些有害物質(zhì),這就是通常所說的鋼渣。為了得到所需要的鋼和保證鋼的質(zhì)量,在冶煉時(shí)就必須要除去鋼渣,也就是除渣或造渣。
造渣過程的造渣劑有硅酸鹽或者螢石,但是兩者都有不同程度的缺陷:硅酸鹽造渣劑會(huì)大幅增加造渣量,加重了除渣的負(fù)擔(dān);瑩石造渣劑不但增加造渣量,而且還會(huì)嚴(yán)重地侵蝕爐襯。
如果在鋼水中加入石灰石作造渣劑時(shí),它的作用會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地好于硅酸鹽或瑩石。但是,當(dāng)石灰石在遇到高溫時(shí),石灰石本身便會(huì)首先開始發(fā)生吸熱反應(yīng),而這個(gè)吸熱分解反應(yīng)的過程會(huì)需要大量的熱量,并且還要經(jīng)過一定的時(shí)間。這時(shí),就會(huì)出現(xiàn)熱量分配使用上的混亂:碳酸鈣分解反應(yīng)在前,造渣過程被滯后,失去了造渣時(shí)間。
同時(shí)由于石灰石分解時(shí)吸收了大量的熱量,加快了鋼水的冷卻速度,造成冶煉過程中的熱量短缺,必須不斷地提供補(bǔ)充熱量來保證冶煉鋼水的溫度。這無疑會(huì)延長(zhǎng)了鋼的冶煉時(shí)間,降低了造渣質(zhì)量,同時(shí)亦增大了原材料的消耗。
為此,隨著冶煉技術(shù)的發(fā)展,在煉鋼過程中,對(duì)造渣劑提出了便于使用上的要求:將石灰石先經(jīng)過煅燒,使碳酸鈣經(jīng)過高溫分解生成氧化鈣,也就是通常所說的石灰。這時(shí),再將石灰用于煉鋼造渣時(shí),其造渣的效果便非同好了。
隨著冶煉技術(shù)和鋼的品種質(zhì)量的要求的不斷提高,對(duì)石灰產(chǎn)品在鋼水中的熔解速度也有了“快速”的要求。其目的是較快地提高成渣速度,較早地形成高堿度爐渣。這時(shí),便出現(xiàn)了活性石灰。
活性石灰造渣劑
理論概念中的活性石灰,是一種化學(xué)性能活潑、參與反應(yīng)能力較強(qiáng)、含S(硫)、P(磷)等有害雜質(zhì)少。具有以下主要特點(diǎn):
——體積密度。1.5 —1.7 g∕cm3
——氣孔率高:≥50 %
——比表面積大:1.5—2.0m2∕g
——反應(yīng)性能強(qiáng):活性度 >300ml
——CaO結(jié)晶體細(xì)小:≤1wm
——CaO含量高:≥90%
——S、P含量低:<0.02 %
——SiO2+Fe2O3+Al2O3含量低:<2 %
——殘留CO2低:≤2 %
活性石灰在煉鋼中的用途是:它與鋼水混合后,具有較快的成渣(造渣)速度和提高脫S(硫)脫P(yáng)(磷)效率。
其脫S硫脫P(yáng)磷的化學(xué)反應(yīng)方程式為:
脫S :FeS + CaO = FeO + CaS
脫P(yáng) :2P + 3CaO + 5FeO = 3CaO·P2O5+ 5Fe
活性石灰在用于轉(zhuǎn)爐煉鋼的過程中同時(shí)還具有:可縮短冶煉時(shí)間,提高爐齡,降低原材料單耗,提高產(chǎn)量、質(zhì)量,降低成本,操作穩(wěn)定,有利于冶煉自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。
活性石灰產(chǎn)品是一種經(jīng)過高溫煅燒后而獲得的,它經(jīng)過煅燒后的實(shí)際特征一般表現(xiàn)為:顆粒狀,具有一定粒度,表面清潔,質(zhì)地疏松,色澤潔白,重量輕,生心小,含熱少,散熱冷卻快,遇水反應(yīng)強(qiáng)烈,有幾乎爆炸反應(yīng)的輕(軟)燒石灰。
根據(jù)煅燒程度的不同,石灰的種類一般可分為:輕(軟)燒石灰,硬燒石灰和死燒石灰。
輕(軟)燒石灰是指:石灰石經(jīng)過煅燒分解后,具備了所謂的活性性能。
這時(shí)若將已完成了分解的石灰,在高溫下繼續(xù)煅燒,它的細(xì)小晶粒會(huì)逐漸熔合,總體積產(chǎn)生收縮,性質(zhì)發(fā)生變化,成為硬燒石灰。
如果將硬燒石灰再進(jìn)一步地煅燒,其活性性能便會(huì)消失,水化反應(yīng)速度變得極低,成為死燒石灰。
用于區(qū)別它們之間不同性質(zhì)的、最為明顯的方法是活性度的不同:
a、輕燒石灰:一般≥310 ml
b、硬燒石灰:≥250~300ml
c、死燒石灰:則一般≤100 ml。
煉鋼企業(yè)區(qū)別石灰不同性能的重要指標(biāo)在于主要化學(xué)成份的不同。
活性石灰質(zhì)量要求:
指標(biāo)
等級(jí) |
化 學(xué) 成 份 % |
活性度 |
|||||
CaO % |
SiO2 |
S % |
灼堿% |
P % |
MgO% |
4NHCl / ml |
|
40℃±1℃ |
|||||||
特級(jí)品 |
≥92.0 |
≤1.5 |
≤0.020 |
≤2 |
<5.0 |
≥360 |
|
一級(jí)品 |
≥90.0 |
≤2.0 |
≤0.030 |
≤4 |
≤0.02 |
≥320 |
|
二級(jí)品 |
≥88.0 |
≤2.5 |
≤0.050 |
≤5 |
≤0.03 |
≥280 |
|
三級(jí)品 |
≥85.0 |
≤3.5 |
≤0.100 |
≤7 |
≤0.03 |
≥250 |
|
四級(jí)品 |
≥85.0 |
≤5.0 |
≤0.100 |
≤7 |
≥180 |
活性石灰粒度組成:
用 途 |
粒 度 范 圍 |
允 許 波 動(dòng) 范 圍 |
|
轉(zhuǎn) 爐 造 渣 |
mm |
< 5 mm |
> 40 mm |
5 — 40 |
≤10 % |
≤10 % |
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