活性石灰在炼钢中的作用及质量要求

活性石灰在炼钢中的作用及质量要求

  • 2020年10月15日 09:21
  • 来源:中国铁合金网

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  • 关键字:钢铁,不锈钢,铁合金,硅铁,锰铁,硅锰,铬铁,电解锰
[导读]中国铁合金网讯:“第二届全国富锰渣技术创新和政策研讨会”将于2020年10月30-31日在北京召开,国家有关部委相门行业政策制定负责人 、行业专家、以 行业专家、以 及业内企共同就上述问题讨论,为行生产技术创新和政策指导提高富锰渣 及业内企共同就上述问题讨论。
  由中国铁合金网(Ferro-Alloys.com)和中国铁合金工业协会主办,湖南铁合金工业协会、山西铁合金行业协会、宁夏冶金行业协会、乌兰察布铁合金行业协会共同支持,永州万事达锰业有限公司等协办的“第二届全国富锰渣技术创新和政策研讨会”将于2020年10月30-31日在北京召开。

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]

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