石灰石在炼钢中的作用
炼钢生产工艺流程-概述说明以及解释

炼钢生产工艺流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述炼钢生产工艺流程是指钢铁制造过程中的一系列步骤和工艺,旨在将生铁转化为高品质的钢材。
这个过程通常包括炼铁和炼钢两个主要阶段。
炼铁是将铁矿石经过冶炼和还原等多个步骤,从中提取出生铁的过程。
生铁是含有较高碳含量的铁合金,一般还含有一些杂质,需要进行炼钢进一步提纯。
炼钢是在特定条件下,通过控制温度、压力、氧气流量等参数,对生铁进行加工和熔炼,以去除杂质并调整钢材的成分和性能。
炼钢生产工艺流程在各个钢铁企业和工厂可能存在差异,但通常包括以下几个关键步骤:配料、炼钢炉装料、炉前处理、溶解炼炉、精炼、铸钢、连铸以及后续的淬火、热处理和表面处理等工序。
在配料阶段,各种原材料,包括铁矿石、废钢、合金等,按照一定比例混合,以满足最终产品的技术要求。
接下来是炼钢炉装料,将配料装入炼钢炉中,并控制好加热和冶炼条件。
炉前处理是指在进入炼钢炉之前对原料进行预处理,以去除杂质和调整成分。
这一步通常包括破碎、磁选、筛分等物理处理和烧结、还原等化学处理。
溶解炼炉是炼钢的关键过程,原料在高温下熔化,各种杂质被氧化、还原或浮渣分离的方式去除。
精炼是对溶解炼炉的产物进行进一步处理,通过吹氧、渣化反应等技术手段,去除残余杂质,调整成分组成和温度。
接下来是铸钢阶段,将精炼后的钢液倒入连铸机中,通过结晶器冷却凝固,形成连续块或板。
这些块或板可用于制造各种钢材产品,如钢板、钢管、钢坯等。
炼钢生产工艺流程的最后几个过程是后续处理,包括淬火、热处理和表面处理。
通过这些工序,钢材的性能、硬度、韧性、耐腐蚀性等可以得到进一步改善和优化,以满足特定应用需求。
总的来说,炼钢生产工艺流程是一个复杂且关键的过程,需要合理的工序安排、严格的质量控制和先进的技术手段。
它不仅影响到钢材质量和性能,也对钢铁企业的生产效率和经济效益产生重大影响。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该是对整篇文章的组成部分进行简要介绍。
对石灰石在炼钢中应用的几点思考

218管理及其他M anagement and other对石灰石在炼钢中应用的几点思考郭 慧(山东钢铁集团日照有限公司,山东 日照 276800)摘 要:石灰炼钢的过程中会带走大量的物理热量,导致炼钢过程中能量损耗,同时还会释放大量的二氧化碳,造成环境污染问题。
采用石灰石替代石灰炼钢,再对炼钢工艺加以改造,不仅可以降低石灰造渣炼钢的综合成本和二氧化碳的排放,还能提高石灰的利用率及炼钢过程中的热效率。
从市场角度分析,石灰石替代石灰在炼钢中的应用还符合经济全球化背景下企业强化市场竞争力及可持续发展的需求。
基于石灰石在炼钢中的应用优势及其市场需求,本文第一部分介绍了石灰石炼钢工艺及其吸热情况;第二部分分析了石灰石转炉造渣的机理;第三部分探讨了石灰石在炼钢中的应用实践;第四部分讨论并分析石灰石在炼钢中的应用效果及其价值。
旨在为石灰石炼钢实践应用提供一些参考。
关键词:石灰石;炼钢;应用;思考中图分类号:TF702 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)11-0218-2收稿日期:2021-06作者简介:郭慧,女,生于1986年,汉族,山东泰安人,硕士研究生,工程师,研究方向:钢铁冶金。
钢铁是一种应用及其广泛的材料。
根据世界钢铁协会的统计,全球2021年钢铁需量预计达到17.17亿吨,其中中国钢铁需求量最大。
同时,我国还是世界上钢铁生产量最大的国家。
钢铁生产作为高污染、高能耗的工业产业,生产排放的污染物类型较多,污染量巨大。
平均每年产生的二氧化硫占全国总量的7%,烟尘占全国总量的8%,粉尘占全国总量的15%,固废占全国总量的13%,废水占全国总量的8%。
此外,还包括烧结所产生的N 2、CO 2、CO、自由氧等。
这些污染物给生态环境造成了负担,加剧了全球温室效应的发展。
在全球钢铁需求背景下,中国作为世界上最大的钢铁生产国和消耗国,其生产工艺节能优化迫在眉睫。
研究石灰石在炼钢中的应用及其应用效果对促进国内传统炼钢行业向绿色化转型有着重要的意义。
氧气转炉用石灰石代替石灰造渣炼钢分析

石 灰石在煅烧 过程 中需要 为石 灰石 的升温 和分解提供需要 的热 量, 此外 , 还需要额外提供热耗散 , 包括窑体的排气散热 、 辐射 散热等 。 石灰造渣炼钢法过程 中 . 石灰烧成 之后需要经历 出炉 、 运输 以及上料 等过程 . 量 的 1 5 % 左右 而石灰石造渣炼钢法 由于石灰石一开始就在转 炉内 . 因此省去
2 . 实验 过程 分 析 为 了研 究使用石 灰石代替石灰进行 造渣炼钢 的可行性及所带 来
的经济效益 . 本 次实验使用 1 0 0吨的转炉来 冶炼 S P H C含 铝钢 . 共 制 定 了两种实验方案 ,第一 .当铁水 中硅 的含量 不超过 0 . 5 %时 . 加 入 1 0 0 0 千克 石灰石代替石灰 : 第二: 当铁水 中硅的含量 大于 O . 5 %时 . 加 入2 0 0 0千克石灰石代替石灰 结果显示 , 两种方案与原生产工艺相 比, 在能耗 、 节能减排效 果以 及经济效益方 面都有着更大 的潜力 . 具体情况如下 : 第一 . 能耗方 面 现代石灰窑的煅烧过程一般需要在 四个小 时左 右, 单位耗能为 5 0 0 0千焦/ 千克 。石灰 石炼钢所使用 的原料并没 有发 生变化 . 只是让石灰石 的煅烧过程 在转炉 内发生 . 这样可 以避免 耗散 热 石灰石造渣炼钢 的单位耗能 为 3 7 5 0千焦/ 千克 . 平均每 投入 1 千 克石灰石 . 就可节 省 1 2 5 0千焦的能量 本次实验 中使用的石灰石原料 为1 0 0 0千克. 因此节省能耗 为 1 . 2 5 x 1 0 6千焦 第二 . 节能减排方 面 对锻烧石灰石 的环境差异进行综合考虑后 . 再分析利用石灰石 代替石灰所 产生的热量变化 引起转炉 内二氧化碳 的排 放量 , 就会 发现 : 若 1 千克 的石灰被石灰石所 替代 , 以氧化钙含量 为9 0 %的石灰 石及氧化钙含量为 5 0 %的石灰石 作为冷料 的不同情况 下. 能够 减少二 氧化碳 的排放量分别 为 1 . 2 9千克 以及 1 . 1 2千克 第三 . 经济效益 新 的炼 钢方法下 . 二氧化碳 的总减排 量在 2 0 0 0 万吨左右 . 在炼 钢过程二 氧化碳 总产 生量 中所 占的比例大约 为 2 %. 可 以有效减少 生产过程 带来 的污染 .同时还节省 了环保 装置的花费 . 总 成本可 以 节约 1 0 0 亿左右 回收 的煤气总量大约在 1 2 0 0 万吨左 右 此 外, 实验还证 明 . 使 用石灰石代 替石灰进行造 渣炼钢还可 以提高原料 利用率 . 得到相 同的钢材产量 , 在生产所需 的原料量更低 , 具 体为 : 如 果所使用石灰石中氧化钙含量为 5 0 %.那么生产相 同产量的钢材 . 以 1吨计 . 可以节省原料 量为 3 5 0千克左右 . 氧化钙含 量为 5 0 %的石 灰 石. 其市场价 为 5 0元, 吨. 也就是说每生产 1吨钢 材 . 原料上可 以节 省 1 7 . 5 元; 如果所使用石灰石中氧化钙含量为 9 0 %. 以1 吨计 . 可 以节省 原料量 为 1 3 0千克左右 ,氧化 钙含量为 5 0 %的石灰 石 .其市场价 为 5 3 0元/ 吨, 也就是说每生产 1 吨钢材 . 原料上可以节省 6 8 . 9 元
冶炼厂石灰石用量计算公式

冶炼厂石灰石用量计算公式在冶炼厂中,石灰石是一种常用的原材料,用于炼铁、炼钢等工艺过程中。
因此,计算石灰石的用量是非常重要的。
本文将介绍冶炼厂石灰石用量的计算公式和相关知识。
石灰石的化学成分主要是氧化钙(CaO),因此在计算石灰石用量时,需要根据氧化钙的含量来进行计算。
一般来说,石灰石的氧化钙含量在50%~55%之间。
而冶炼厂在使用石灰石时,一般会根据炉渣的成分和炉渣量来确定石灰石的用量。
在炼铁和炼钢的工艺过程中,石灰石主要起到以下几个作用:1. 与炉渣中的硅、铝等氧化物反应,生成硅酸钙、铝酸钙等化合物,从而降低炉渣的粘度和熔点,有利于炉渣的排出和炉渣的液相分离。
2. 与炉渣中的硫反应,生成硫酸钙,从而减少炉渣中的硫含量,有利于控制钢水中的硫含量。
3. 在炼钢过程中,石灰石还可以起到脱氧剂的作用,从而减少钢水中的氧含量。
基于以上作用,冶炼厂在确定石灰石用量时,一般会根据炉渣的成分和炉渣量来进行计算。
下面将介绍石灰石用量的计算公式。
假设石灰石的氧化钙含量为C(%),炉渣中硅氧化物的质量分数为SiO2(%),铝氧化物的质量分数为Al2O3(%),炉渣量为M(kg),则石灰石的用量可以通过以下公式来计算:石灰石用量 = M (SiO2 / 60 + Al2O3 / 102) / C。
其中,SiO2 / 60表示炉渣中SiO2的摩尔质量比,Al2O3 / 102表示炉渣中Al2O3的摩尔质量比,C表示石灰石的氧化钙含量。
通过这个公式,冶炼厂可以根据炉渣的成分和炉渣量来确定石灰石的用量,从而保证炼铁和炼钢的工艺过程顺利进行。
除了炉渣的成分和炉渣量,石灰石的用量还受到其他因素的影响,比如石灰石的粒度、石灰石的活性等。
一般来说,石灰石的粒度越细,活性越高,对炉渣的影响就越大。
因此,在实际生产中,冶炼厂还需要根据石灰石的粒度和活性来进行适当的调整。
总之,石灰石是冶炼厂中常用的原材料,其用量的计算对于炼铁和炼钢的工艺过程至关重要。
炼钢中氧化钙的作用

炼钢中氧化钙(生石灰)的作用炼钢的原理是把生铁炼成钢,它是一个氧化-还原过程。
在炼钢过程中要加入熔剂使生铁的硫、磷等形成炉渣而除去。
现在炼钢过程没有使用石灰石的,而是使用活性石灰。
由于煅烧石灰的原料通常含有以 SiO2为主的杂质,使煅烧后石灰的组成中有游离氧化钙和结合氧化钙,游离氧化钙中又分活性氧化钙和非活性氧化钙。
非活性氧化钙在普通溶解条件下,不能同水发生反应,但有可能转化为活性氧化钙;活性氧化钙则是在普通溶解条件下能同水发生反应的那部分游离氧化钙。
一般定义活性氧化钙含量高的石灰为活性石灰;而把活性氧化钙含量低的石灰称为非活性石灰或硬石灰。
CaO含量越高越好,而有害成分SiO2及S越低越好,不同的炼钢厂考虑到当地石灰的质量问题,对石灰成分的具体要求不尽相同。
一般来说,石灰的有效碱应不低于80%-85%,SiO2不超过2.5%。
S低于0.2%。
反应式:3CaO+5Fe3(PO4)2→高温→P2O5+5FeFeS+CaO→高温→CaS+FeO地壳所含的金属中,铁是含量仅次于铝的第二大金属材料。
存在于地壳里的铁都以化合物的状态分布在各种矿物中。
地壳里含铁的矿物约有300多种,但可用于炼铁的矿石却只有少量的几种。
磁铁矿(成分是四氧化三铁)的含铁量最高,为50%~65%;赤铁矿(成分是三氧化二铁)的含铁量稍低;菱铁矿(成分是碳酸铁)和褐铁矿(成分是三氧化二铁的水合物)中铁的含量更少一些,但仍可用于炼铁。
铁矿石怎样炼成铁呢?要使氧化铁变为金属铁,必须要有适当的还原剂。
炼铁的还原剂主要是一氧化碳,它在炼铁过程中担负着从氧化铁矿石中夺取氧的任务。
那么,一氧化碳又是从哪里来的呢?在炼铁过程中,焦炭先跟热空气中的氧发生反应,生成二氧化碳。
二氧化碳再与炽热的焦炭反应,生成一氧化碳。
在铁矿石中,除了氧化铁以外,还含有大量的废石。
这种废石称为脉石,主要成分是二氧化硅,还有少量氧化铝。
脉石夹杂在炼出的铁中,影响铁的质量,必须除掉。
转炉炼钢辅原料与铁合金

2)萤石的主要作用
萤石的主要成分是CaF2,在冶炼中加入炉渣中,能在不降 低碱度的情况下降低炉渣的熔点,改善炉渣的流动性,是一种很 好的助熔剂。而且CaF2本身也有一定的去硫作用。 3)萤石的技术条件 CaF2>85%;SiO2≤5%;S≤0.1%,块度5~40mm,并要干燥清洁
2.萤 石
4)萤石的用量 萤石具有很好的助熔作用,本身也有一定的去硫作用, 但值得注意的是,萤石在发挥助熔作用时要充分考虑加入 萤石带来的不良后果: CaF2与硫作用后形成的气体SF6是一 种对人体有害的气体;CaF2与炉衬中的SiO2生成SiF4,这种 反应起到损坏炉衬的作用;过量萤石会使炉渣流动性太好, 从而加剧了炉渣对炉衬的侵蚀,降低炉衬寿命; CaF2是活 性物质,能降低炉渣的表面张力,有助于泡沫渣的形成和 稳定,也容易造成喷溅。所以,炼钢过程中萤石的加入量 一定要适宜,尽量少加甚至不加。
3.白 云 石
1、白云石的外观特征 白云石的表面呈灰白色,质硬,手感较重。
2、白云石的主要作用
白云石的主要成分是CaCO3.MgCO3 ,受热分解为CaO 和 MgO, 不仅提供了( CaO),也提供了足够的(MgO), 而碱性炉衬主要是钙-镁系耐火材料砌筑而成的,转炉冶 炼的初期炉渣的矿物组成中有很多镁的硅酸盐,使用白云 石造渣就可以使炉渣对炉衬的侵蚀降到最小程度,起到保 护炉衬、提高炉龄的作用。 3、轻烧白云石的技术条件。 CaO≥50%;SiO2≤3.0%;MgO>35%;粒度5~40mm
后加的则高。倘若先加入部分金属铝预脱氧,后继加入其他 合金元素,吸收率就高。
出钢情况。出钢钢流细小且发散,增加了钢水的二次氧化,
或者是出钢时下渣过多,这些都降低合金元素的吸收率。
合金的状态。合金块度应合适,否则吸收率不稳定。块度过
生石灰的功效与作用

生石灰的功效与作用生石灰,又称石灰石、石灰石粉,是一种固态矿石,主要成分为碳酸钙(CaCO3),根据不同的原料和生产工艺,其含有的杂质成分也有所不同。
生石灰具有广泛的用途,被应用于许多不同领域,如建筑材料、冶金、环保和农业等。
本文将详细介绍生石灰的功效和作用。
首先,生石灰在建筑材料中具有重要的作用。
它可以用于制作石灰砂浆和石灰粉涂料。
石灰砂浆是建筑物中常见的一种砌筑材料,其制备方法简单,成本较低。
它具有优良的喷涂性能,适用于墙面保护、修补和石雕等工艺。
另外,石灰粉涂料具有较好的透气性和湿度调节功能,能有效地保护墙体,提高室内空气质量。
此外,在水泥生产中,生石灰也是一种重要的原料,被用于调节水泥的硅酸盐比例,提高水泥的强度和耐久性。
其次,生石灰在冶金工业中有着重要的应用价值。
它可以作为炼铁和炼钢的炉料进行应用。
在炼铁过程中,生石灰可以与铁矿石中的杂质反应生成氧化物,并固化在渣中,从而提高炼铁效率和产品质量。
在炼钢工艺中,生石灰被用于脱硫、脱磷和脱硅等重要反应中。
通过与冶金矿石和渣反应,生石灰可以吸附和中和钢液中的有害杂质,从而提高钢的纯度和品质。
另外,生石灰在环保领域也有重要的作用。
它可以被用于污水处理和气体净化。
在污水处理过程中,生石灰可以被添加到污水中,与水中的碳酸氢钠和碳酸铵反应生成沉淀物,并将其中的重金属和有机物固定其中,从而净化污水。
此外,生石灰还可以被用于脱硫和脱硝等工艺中,吸附和中和燃煤电厂和化工厂排放的废气中的二氧化硫和氮氧化物,减少大气污染物的排放量,改善空气质量。
此外,生石灰在农业领域也具有广泛的应用。
它可以用于土壤改良和作为肥料。
在土壤改良中,生石灰可以调节土壤的PH 值,提高土壤的肥力和通透性。
同时,生石灰中的钙元素也是植物生长所需的重要元素之一。
因此,将生石灰施用于土壤中,可以补充土壤中的钙元素,促进植物的生长。
此外,在农作物栽培过程中,生石灰也可以用作杀菌剂和农药,对一些有害生物具有一定的防治作用。
炼钢脱硫反应

炼钢脱硫反应
炼钢脱硫反应是指在钢铁冶炼过程中,通过加入脱硫剂来降低钢液中硫含量的一种化学反应。
因为硫会影响钢铁的质量和性能,所以脱硫是炼钢过程中非常重要的步骤。
常用的脱硫剂包括生石灰、石灰石、氧化钙和硅酸盐等。
这些脱硫剂能够与钢液中的硫发生反应,形成低熔点的硫化物,从而被移除出钢液中。
具体的反应机理因脱硫剂的种类而异,但通常都是在高温下进行的。
例如,当加入生石灰时,它会和钢液中的硫反应生成CaS,反应方程式为:CaO + S = CaS。
随着反应的进行,生成的硫化物会从钢液中浮起,形成浮渣,最终被清除出冶炼炉。
炼钢脱硫反应是钢铁冶炼过程中的一种关键步骤,可以有效减少钢液中的硫含量,提高钢铁的质量和性能。
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非金属料一、造渣材料1.石灰炼钢对石灰的要求:◆Ca0含量高,Si02和S含量尽可能低。
Si02消耗石灰中的Ca0,降低石灰的有效Ca0含量;S能进入钢中,增加炼钢脱硫负担。
◆应具有合适的块度。
转炉石灰的块度以5~40mm为宜;电炉石灰的化学成分及块度要求见表7—5。
表7—5 电炉石灰的成分及块度要求石灰块度过大,石灰熔化缓慢,不能及时成渣并发挥作用;块度过小或粉末过多,容易被炉气带走,还会降低电炉砖砌炉盖的使用寿命。
◆烧减率控制在合适的范围内(4%~7%)。
◆活性度高。
活性度是衡量石灰与炉渣的反应能力,即石灰在炉渣中溶解速度的指标。
活性度高,则石灰熔化快,成渣迅速,反应能力强。
石灰石的煅烧过程:◆选择优质石灰石原料,低硫、低灰分燃料。
◆合适的煅烧温度。
煅烧温度控制在1050~11500C的范围。
◆先进的煅烧设备,如回转窑、气烧窑等。
根据煅烧温度和时间的不同,石灰可分以下几种:◆生烧石灰。
煅烧温度过低或煅烧时间过短,含有较多未分解的CaC03的石灰称为生烧石灰;◆过烧石灰。
煅烧温度过高或煅烧时间过长而获得的晶粒大、气孔率低以及体积密度大的石灰称为过烧石灰;◆软烧石灰。
煅烧温度在1100℃左右而获得的晶粒小、气孔率高、体积密度小、反应能力高的石灰称为软烧石灰或活性石灰。
生烧和过烧石灰的反应性差,成渣也慢。
活性石灰是优质冶金石灰,它有利于提高炼钢生产能力,减少造渣材料消耗,提高脱磷、脱硫效果并能减少炉内热量消耗。
2.萤石萤石的特征:◆主要成分为CaF2。
◆熔点很低(约930℃)。
◆改善碱性熔渣流动性且又不降低碱度的稀释剂,又称助熔造渣剂。
◆增强渣钢间的界面反应能力。
◆大量使用萤石会增加转炉喷溅,加剧对炉衬的侵蚀。
炼钢使用的萤石要求:◆CaF2的含量越高越好,而Si02的含量要适当,其他杂质如S、Fe等含量要尽量低。
◆块度要合适,并且干燥清洁。
冶炼优质钢用的萤石使用前要在60~100℃低温下烘烤8h以上。
◆造渣时,配比、用量要合适。
如果加入量过少,起不到稀释与助熔的作用;如果加入量过多将使熔渣过稀,对渣线侵蚀严重。
另外,过稀的熔渣的渣面不起泡沫,既浪费了热量也降低了炉衬的使用寿命。
3.白云石白云石的特征:◆主要成分是CaC03.MgC03。
◆熔点比石灰低,属于镁质造渣剂。
镁质造渣剂是指Mg0含量比通常的造渣剂高。
◆配加部分自云石造渣,可以减少炉衬中的Mg0向炉渣中转移,加速石灰熔化,促进前期化渣,减轻炉渣对炉衬的侵蚀,延长炉衬寿命。
炼钢用白云石的要求:含有一定量的Mg0,杂质少,块度合适。
4.硅石与石英砂硅石与石英砂的特征:◆主要成分是Si02。
◆是酸性炉炼钢的主要造渣材料。
◆在碱性电炉炼钢过程中,硅石和石英砂主要用于还原期调整中性渣的成分。
◆在碱性炉中,大量加入硅石和石英砂,易造成炉衬渣线侵蚀严重。
炼钢用硅石的要求:Si02含量在90%以上,FeO<0.5%,并要求表面清洁,块度一般为15~50mm,使用前须在100~200℃温度下干燥4h。
炼钢用石英砂的要求:Si02含量大于95%,FeO<0.5%,水分小于0.5%,粒度一般为1~3mm,使用前应在400℃左右的温度下进行长时间的烘烤。
5.电石块电石块的特征:◆主要成分为CaC2,是由石灰和焦炭在高温下炼制的暗灰色不规则的块状固体。
◆纯CaC2的熔点高达2300℃,但CaC2与Ca0的共晶温度为l640℃,工业上所用的电石块的熔点约为l620℃。
◆在电炉钢的冶炼过程中,电石块常用作造还原渣,并兼有脱硫作用。
◆电石块遇水即发热分解放出乙炔气体,具有难闻气味,与火焰接触即可燃烧,温度可达3000℃,又常用于金属切割。
电石块的要求:◆放在密封的容器内保存,在使用前需经高温烘烤。
6.电石粉电石粉的特征:◆主要用于喷粉精炼过程中,它是一种良好的脱氧除硫剂。
◆在特定的条件下还可脱磷。
◆直接与钢液接触能使钢液略有增碳现象。
电石粉的要求:使用粒度一般小于0.6mm,水分小于0.1%,贮存与运输要封闭,注意隔绝空气防止潮解,喷吹前需筛分。
7.碳化硅粉碳化硅粉的特征:主要用于钢液的间接脱氧,它具有脱氧迅速,熔渣活跃,渣白快等较好的冶金效果。
碳化硅粉的使用要求:粒度一般小于3mm,水分小于0.5%,干燥温度为100~150℃,时间大于8h。
用于炉外喷粉精炼特制的碳化硅,要求粒度小于0.6mm,水分小于0.1%。
8.合成造渣剂合成造渣剂的特征:◆把石灰和熔剂预先在炉外混合而制成的造渣材料。
◆具有熔点低、碱度高、颗粒小、成分均匀的特点。
◆在高温下容易破碎。
二、氧化剂1.氧气氧气的特征:◆各种炼钢方法中氧的主要来源。
◆转炉吹氧使吹炼时间大大缩短,生产率提高。
◆电炉熔化期使用氧气能加速炉料的熔化。
◆电炉钢返吹法冶炼利用氧气能够回收返回废钢中的贵重合金元素。
◆用氧代替铁矿石作氧化剂,对排除钢中气体和非金属夹杂物特别有利。
◆用氧作氧化剂能使熔池温度迅速提高以及缩短各种杂质的氧化时间。
炼钢用氧气的主要要求:氧气纯度应达到或超过99.5%,数量充足,氧压稳定且安全可靠。
2.铁矿石铁矿石的特征:◆存在形式是Fe203、Fe304和Fe0,其含氧量分别为30.06%、27.64%和22.28%。
◆铁矿石是电炉炼钢的主要氧化剂,能创造高氧化性的熔渣,从而有利于脱磷。
◆铁矿石在熔化、分解过程中要吸热,起冷却剂的作用。
◆在氧化过程中,有利于各种放热反应的顺利进行,分解出来的铁可以增加金属收得率。
对铁矿石的要求:铁含量要高、密度要大、杂质要少,在800℃以上的高温下烘烤4h后使用。
天然富铁矿的化学成分及块度要求见表7—6。
表7—6 天然富铁矿成分及使用块度要求3.氧化铁皮氧化铁皮的特征:◆是钢锭(坯)加热和轧制中产生的,又称铁鳞。
◆铁含量高、杂质少,密度小、不易下沉。
◆利用它主要用来调整炉渣的化学成份、提高炉渣的Fe0含量、降低熔渣的熔点、改善炉渣的流动性。
◆在炉渣碱度合适情况下,采用氧化铁皮能提高去磷数果。
◆氧化铁皮还有冷却作用。
炼钢用氧化铁皮的要求:化学成分符合标准,不含油污和水分,使用前需在大于500℃的温度下烘烤4h,保持干燥。
炼钢对氧化铁皮的化学成分要求见表7—7。
表7—7 氧化铁皮成分要求4.其他氧化剂锰矿、铬矿、氧化镍、钨砂、钼砂等。
三、配碳剂电炉常用的配碳剂有:1.生铁特征和要求见前。
2.天然石墨天然石墨的特征:◆真密度约为1.9~2.1t/m3。
◆碳含量因产地不同而不同,一般为60%~80%,最高可达95%。
◆利用石墨配碳,收得率不稳定,且与所炼钢种及用氧强度有关,一般波动在50%~70%之间。
电炉炼钢配碳对石墨的要求:◆碳含量高,S、P及其他杂质如SiO2等含量低,灰分也低。
◆使用块度为40~70mm。
◆装料前装入炉内或制成粉剂,利用喷粉设备喷入钢液中。
3.电极块电极块的特征:◆由废电极破碎而成。
◆碳含量约为93%~98%,灰分小于0.5%,硫含量也低。
◆真密度为2.2t/m3。
◆多用于返吹法冶炼的高级优质钢上。
◆在低碳钢上的收得率一般按65%考虑。
电炉炼钢配碳对电极块的要求:◆使用块度为20~50mm。
◆装料前装入炉内或制成粉剂,利用喷粉设备喷入钢液中。
4.焦炭焦炭的特征:◆根据使用原料的不同,分为石油焦、冶金焦、沥青焦多种。
◆冶金焦最常见,也最廉价,如果不作特殊说明,通常所说的焦炭就是指冶金焦而言的。
◆焦炭的真密度为l.8~2.Ot/m3,质轻多孔易吸收水分,且S、P等杂质含量也高。
◆只能用于氧化法冶炼的配碳,收得率约为30%。
电炉炼钢配碳对焦炭的要求:装料前装入炉内或制成粉剂,利用喷粉设备喷入钢液中。
四、增碳剂1.增碳生铁增碳生铁的要求:表面清洁、无锈,且硫、碳含量低,使用前应进行烘烤。
生铁增碳的特征:◆利用生铁增碳时,增碳量不宜过大。
◆加入量过大会使钢中夹杂物含量增加而不利于提高钢的质量。
◆用生铁增碳一般不超过0.05%。
◆利用生铁增碳时,碳在钢液中的收得率为100%。
2.电极电极的特征:◆碳含量较高、硫含量和灰分较低。
◆用于钢液的增碳时收得率比较稳定。
◆是一种比较理想的增碳剂。
3.石油焦石油焦的特征:灰分极少,含硫也少,用于钢液的增碳效果也比较理想,但价格较高。
4.木炭木炭的特征:灰分和硫含量虽然很低,但密度小,用于钢液的增碳时收得率低且价格较贵,目前已很少使用。
5.焦炭焦炭的特征:◆由冶金焦磨制而成,价格低廉,制取容易,是最常见的增碳剂。
◆灰分和硫含量较高,增碳作用不如电极粉好。
◆使用前需在60~100℃的温度下干燥8h以上,并要求残留水分不大于0.5%。
一些炭素增碳剂的化学组成、粒度要求及收得率见表7—8。
表7—8 炭素增碳剂的化学组成粒度要求及收得率注:表中喷粉增碳的收得率适用于碳含量小于0.70%以下的钢种,当碳含量大于0.70%时,收碍率还要低。
转炉炼钢中有时为了调整冶炼终点的含碳量,也需要加入一些炭素增碳剂。
五、冷却剂1. 冷却剂的作用炼钢过程中,有时需要加入冷却剂来平衡热量。
2.常用的冷却剂的种类废钢、氧化铁皮、烧结矿、球团矿、铁矿石等。
对于钢铁企业来说,炼铁和炼钢都需要石灰石。
在炼铁方面就是用石灰石来降低脉石和灰分的熔点,以生产低熔点的化合物,在生产中石灰石的氧化钙实际含量为50%左右。
在炼钢方面,是用石灰石来造渣的,对于石灰石的具体成分要求是:氧化钙>=85%,二氧化硅<=3%(电炉小于2%),氧化镁<=5%,氧化铁+氧化铝<=3%,硫<=0.15%,水<=0.3%。
对于转炉,石灰石的块度为20-50mm, 电炉为20-60mm石灰石的用途石灰和石灰石大量用做建筑材料,也是许多工业的重要原料。
石灰石可直接加工成石料和烧制成生石灰。
石灰有生石灰和熟石灰。
生石灰的主要成分是CaO,一般呈块状,纯的为白色,含有杂质时为淡灰色或淡黄色。
生石灰吸潮或加水就成为消石灰,消石灰也叫熟石灰,它的主要成分是Ca(OH)2。
熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏、石灰砂浆等,用作涂装材料和砖瓦粘合剂。
水泥是由石灰石和粘土等混合,经高温煅烧制得。
玻璃由石灰石、石英砂、纯碱等混合,经高温熔融制得。
炼铁用石灰石作熔剂,除去脉石。
炼钢用生石灰做造渣材料,除去硫、磷等有害杂质。
电石(主要成分是CaC2)是生石灰与焦炭在电炉里反应制得。
纯碱是用石灰石、食盐、氨等原料经过多步反应制得(索尔维法)。
利用消石灰和纯碱反应制成烧碱(苛化法)。
利用纯净的消石灰和氯气反应制得漂白的。
利用石灰石的化学加工制成氯化钙、硝酸钙、亚硫酸钙等重要钙盐。
消石灰能除去水的暂时硬性,用作硬水软化剂。
石灰石烧加工制成较纯的粉状碳酸钙,用做橡胶、塑料、纸张、牙膏、化妆品等的填充料。
石灰与烧碱制成的碱石灰,用作二氧化碳的吸收剂。