关于精炼过程中合成渣行为的探讨

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精炼造渣原理

精炼造渣原理

精炼造渣原理1. 引言精炼造渣是一种常用的金属冶炼工艺,用于去除金属中的杂质和不纯物质,提高金属的纯度和质量。

本文将详细解释与精炼造渣原理相关的基本原理。

2. 精炼造渣的目的精炼造渣的主要目的是去除金属中的杂质和不纯物质,提高金属的纯度和质量。

在金属冶炼过程中,由于原料、还原剂、助剂等因素影响,金属中常常存在着氧化物、硫化物、氮化物、碳化物等杂质和不纯物质。

这些杂质和不纯物质会降低金属的力学性能、导电性能、耐腐蚀性能等,并且对后续加工和使用也会产生不利影响。

通过精炼造渣可以有效地去除这些杂质和不纯物质,提高金属品质。

3. 精炼造渣原理精炼造渣主要依靠以下几种原理进行:3.1 溶解原理溶解原理是精炼造渣的基本原理之一。

在冶金过程中,通过加热金属和渣料的混合物,使得金属和渣料发生熔化。

在高温下,金属和渣料之间会发生化学反应,使得杂质和不纯物质溶解于渣料中。

这样一来,通过分离金属和渣料,可以将杂质和不纯物质随着渣料的去除而去除。

3.2 氧化还原原理氧化还原原理是精炼造渣的另一个重要原理。

在冶金过程中,通过控制气氛、加入还原剂等方式,调整金属和杂质之间的氧化还原反应。

一些杂质和不纯物质具有较高的氧化性或还原性,在适当的条件下可以被氧化或还原为易于溶解或易于挥发的形式。

通过这种方式,可以实现对杂质和不纯物质的去除。

3.3 分离原理分离原理是精炼造渣中常用的一种方法。

在冶金过程中,通过控制温度、密度、表面张力等因素,使得金属和渣料发生分离。

由于金属和渣料具有不同的物理性质,如密度、熔点等,可以通过调整这些因素来实现金属和渣料的分离。

在分离过程中,杂质和不纯物质往往会被留在渣料中,从而实现对其的去除。

3.4 挥发原理挥发原理是精炼造渣中常用的一种方法。

在冶金过程中,通过控制温度、压力等条件,使得一些杂质和不纯物质发生挥发。

由于这些杂质和不纯物质具有较高的挥发性,在适当的条件下可以被蒸发或挥发出来。

通过这种方式,可以实现对杂质和不纯物质的去除。

金属冶炼中的渣化反应分析

金属冶炼中的渣化反应分析
在环境工程中,渣化反应可以将有毒 有害物质转化为稳定且无害的固体废 物,实现环境污染治理和废物资源化 利用。
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矿石准备
将铁矿石破碎至适当粒度,并进行筛分和磁 选,以去除杂质。
配料与混合
按照冶炼要求,将铁矿石、碳质还原剂、熔 剂等原料进行配料和混合。
熔炼
将混合好的原料加入冶炼炉中,在高温下进 行渣化反应,生成铁水和炉渣。
渣铁分离
通过重力或电磁力将铁水和炉渣进行分离, 得到纯净的铁水。
渣化反应的影响因素
温度
渣化反应需要在高温下进行,温度越高,渣化反应速率越快,但过高 的温度会导致炉渣黏度增大,不利于渣铁分离。
通过渣化反应产生的金属氧化物和硅酸盐等产物, 可以进一步提取有价金属,如铁、铜、锌等。
制备建筑材料
某些渣化产物,如水泥、混凝土等,可以用于制备 建筑材料。
其他用途
渣化产物还可以用于生产陶瓷、玻璃等材料,以及 作为添加剂应用于其他工业领域。
渣化产物的处理与处置
01
回收有价金属
对于含有有价金属的渣化产物, 应进行回收处理,以充分利用资 源。
渣化反应的特点
渣化反应通常在高温、熔融状态下进 行,涉及多种化学元素之间的相互反 应,导致炉渣组成复杂,性质多变。
渣化反应在金属冶炼中的重要性
去除杂质
渣化反应可以去除金属中的杂质元素,提高金属的纯 度。
调整成分
通过渣化反应可以调整金属的成分,以满足不同用途 的要求。
提高金属回收率
渣化反应可以促进金属的溶解和富集,从而提高金属 回收率。
金属冶炼中的渣化反 应分析
汇报人:可编辑 2024-01-06
• 渣化反应概述 • 渣化反应的类型与过程 • 渣化反应的产物与利用 • 渣化反应的优化与控制 • 渣化反应的实际应用案例

炼钢生产环节中渣化处理技术的优化与创新

炼钢生产环节中渣化处理技术的优化与创新

炼钢生产环节中渣化处理技术的优化与创新在炼钢生产中,渣是指在冶炼过程中生成的不溶于金属的杂质和废料。

渣的处理是炼钢过程中至关重要的一环,它直接影响到炼钢工艺的效率和产品质量。

因此,对渣化处理技术进行优化与创新是炼钢工业的重要课题。

一、渣化处理技术的背景和现状炼钢渣化处理技术起源于上世纪60年代,最初是为了解决渣的无害化处置问题。

过去的渣化处理技术主要采用填埋、堆场存储等方式,但这些方法存在着污染环境、占地大、资源浪费等问题。

为了解决这些问题,工程师们开始致力于研究渣化处理技术的优化与创新。

目前,炼钢渣化处理技术已经取得了巨大的进步。

一方面,渣的利用率得到了提高,可以回收利用其中的金属元素和矿物资源,实现资源的循环利用;另一方面,渣的无害化处理技术也得到了改善,减少了对环境的污染。

二、渣化处理技术的优化和创新1. 渣的分类与分离技术渣化处理的第一步是对渣进行分类和分离。

通过将渣按照成分和性质进行分类,可以更好地选择适用的处理方法和技术。

目前,常用的渣分类方法包括物理分类、化学分析和矿物学鉴定等。

通过对渣的分类和分离,可以实现对渣的高效处理和资源利用。

2. 渣化处理技术的应用在渣化处理过程中,常用的技术包括渣熔化、渣固化和渣浸出等。

渣熔化是将渣加热至高温状态,促使其中的金属元素熔化,然后通过冷却和分离的方式将金属与渣体分开。

渣固化是将渣与固化剂混合,形成坚固的固体块,从而减少了渣的体积和对环境的污染。

而渣浸出是通过溶剂对渣进行浸泡,将其中的有价值成分溶解出来,实现资源的回收利用。

除了传统的渣化处理技术,还有一些创新技术被应用在炼钢渣化处理中。

例如,微生物处理技术可以利用特定的微生物对渣进行降解和转化,从而减少渣的体积和有害物质的含量。

另外,高温熔化技术可以将渣加热至极高温度,使其完全熔化,从而实现渣的无害化处理。

这些创新技术的应用有效地提高了渣化处理的效率和环境友好性。

3. 渣化处理技术的发展趋势未来,炼钢渣化处理技术仍然需要不断地优化和创新。

炉外精炼--合成渣洗

炉外精炼--合成渣洗
常用的合成渣洗工艺流程是在专门的炼渣 炉中冶炼合成渣,按要求的成分、温度、 渣量先倒入钢包内,然后吊到电弧炉或 转炉出钢位置,靠出钢钢流的冲击使合 成渣乳化,渣和钢充分接触混合,然后 乳化的渣滴上浮至钢液面,完成钢液的 脱硫、脱氧、去除非金属夹杂、防止吸 气、减少钢水温度散失等精炼任务。
2.2.2.1 合成渣的乳化和上浮
合成渣有液态渣和固态渣,多数为液态渣。
合成渣洗的主要目的是降低钢中的氧,硫 和非金属夹杂物含量,它可以把[O]降至 0.002%、[S]降至0.005%甚至0.003%。
合成渣洗过程:在一个专门容器内(一般 使用电弧炉)熔炼合成渣(液态),炉渣温 度控制在1680~1750ºC,出钢前将熔炼好 的合成渣倒入钢包内并移至炉下,在出钢 过程中钢液流冲击包内的合成渣,充分搅 拌,钢液与合成渣充分接触,使钢液得到 渣洗。为了使钢渣充分搅拌接触,需大出 钢口、深坑出钢,即钢水有一定的冲击力, 钢流有一定的高度和速度,使钢水尽快出 净。混冲高度一般为3~4米,出钢时间要 短,如10t炉子35~55秒,20t炉子45~50 秒,合成渣用量一般为钢水量的5~6%, 进行渣洗的钢液出钢前应扒除炉渣,然后 再出钢。
2.1.1 挡渣技术
做好出钢时的挡渣操作,尽可能地减少 初炼炉的氧化渣进入钢包内是发挥精炼 渣精炼做用的前提。
2.1.1 挡渣技术
为消除或把带入钢包内的渣量降至最低, 目前用于工业生产的挡渣技术有: ( l )挡渣球。( 2 )浮动塞挡渣。( 3 )气动吹气挡渣塞。( 4 )虹吸出钢口 挡渣。( 5 )偏心炉底出钢
2.1.2 顶渣改质
钢包顶渣(覆盖渣)主要由转炉出钢过 程中流入钢包的渣和铁合金脱氧产物所 形成的渣层组成,渣的氧化性高,碱度 低。
钢包顶渣改质是当前普遍应用的一种钢 包顶渣调质工艺。

LF精炼造渣工艺研究

LF精炼造渣工艺研究

LF精炼造渣工艺研究发表时间:2017-12-15T15:00:16.893Z 来源:《建筑科技》2017年第13期作者:程康季景明刘广勇孙建[导读] 本文分析了LF精炼造渣工艺。

河北钢铁集团承钢分公司河北省承德市 067000摘要:LF任务主要是升温、脱硫、调整钢水成分和温度、洁净钢水等,处理周期为35~45 min,而转炉冶炼和连铸拉钢周期一般不到40 min。

所以,对某些硫含量和铸坯洁净度要求较高的钢种来说,LF 处理周期偏长在一定程度上影响了生产顺行。

造还原渣是LF 处理过程的难点,目前造渣主要依靠操作者的操作技能和生产经验,造渣时间及造渣效果不尽相同。

另外,LF 造渣过程中升温噪音大,升温效率不稳定、炉渣和烟尘外溢严重,所以,必须优化LF 精炼造渣工艺。

本文分析了LF精炼造渣工艺。

关键词:LF;精炼造渣;工艺;LF 钢包精炼炉具有保持炉内还原气氛,氢气搅拌,电极埋弧加热和合成渣精炼等独特的精炼功能,其中合成渣的精炼功能可以更好地完成脱硫、脱氧、脱气去夹杂的任务。

LF 炉通过底部吹氩搅拌,促使钢中杂物聚集上浮,与熔渣接触被吸收,可以精炼和净化钢液;电弧加热过程电极周围空气中的水分子、氮气极易电离而进入钢液使气体含量增加,通过渣层覆盖钢液,可以有效地防止吸入气体,与脱氧制度配合,对夹杂物进行变性和无害化处理。

一、 LF 造渣现状1.LF 造渣要求。

LF 造还原渣与钢水罐内温度、冶炼钢种、出钢下渣量、钢水脱氧程度等因素有关,而且LF 炉处理完成后,在不增加前道工序脱硫扒渣的处理时间外,要求钢水硫含量和夹杂物含量极低。

为达到此目的,要求顶渣具有较高的碱度和较低的氧化性。

提前造渣工艺实施后,大多数罐次钢水进站后,顶渣粘稠度满足处理要求,不必再加入精炼渣、萤石等材料,所以此类产品消耗量得到有效降低,利于成本控制。

2.LF 造渣手段。

LF 造渣的关键是渣快速熔化并保证合适的粘稠度。

一般来说,转炉出钢后,由于合金化的影响,钢水罐内顶渣碱度有降低的趋势,所以从造渣的需求来讲,需在LF 工序加入白灰以满足钢水搬出时顶渣的成分要求。

高碳钢精炼造渣工艺优化实践

高碳钢精炼造渣工艺优化实践

高碳钢精炼造渣工艺优化实践摘要:本文主要研究了高碳钢精炼造渣工艺优化实践,分析了目前工艺存在的问题,结合实际情况,提出了针对性的优化对策,并对优化后的工艺进行了实践验证。

实验结果表明,优化后的高碳钢精炼造渣工艺可以提高钢水质量,减少废渣量,降低能耗,达到了预期的效果。

关键词:高碳钢;精炼;造渣工艺;优化引言高碳钢是一种重要的钢种,广泛应用于汽车、航空航天、机械等领域。

高碳钢的制造需要进行精炼处理,其中造渣是重要的工艺环节。

传统的高碳钢精炼造渣工艺存在着钢水质量不稳定、废渣量大、能耗高等问题。

因此,需要对高碳钢精炼造渣工艺进行优化,以提高钢水质量、降低废渣量和能耗。

1 高碳钢精炼造渣工艺存在的问题高碳钢精炼造渣工艺存在着钢水质量不稳定、废渣量大、能耗高等问题,这些问题严重制约了生产效率和产品质量,因此需要采取有效的措施进行优化。

1.1 钢水质量不稳定传统的高碳钢精炼造渣工艺中,钢水质量不稳定是一个严重的问题。

这主要是由于造渣剂使用不当、渣量不足等问题所导致的。

为了解决这个问题,可以优化造渣剂的使用,根据不同的高碳钢材料选择不同的造渣剂,并合理控制造渣剂的使用量,以提高除杂效果和钢水质量稳定性。

1.2 废渣量大传统的高碳钢精炼造渣工艺中,使用的渣量较大,这不仅增加了生产成本,还会带来环境污染的风险。

为了解决这个问题,可以采用加强渣化反应和优化造渣剂配比等方法,减少废渣的生成量。

同时,在废渣处理和处置方面,也需要采用合理的方式,如再利用或回收处理,以减少资源浪费和环境污染的风险。

1.3 能耗高传统的高碳钢精炼造渣工艺中,能耗较高是另一个制约生产效率的问题。

主要是由于渣化反应需要消耗大量的能量,而渣量大也会导致造渣需要更多的能量。

为了解决这个问题,可以采用降低渣化反应温度、控制造渣剂的用量等方法,降低能耗。

同时,还可以选用高效节能的造渣设备和技术,以有效降低能耗。

这些问题不仅影响了生产效率和产品质量,还带来了环境污染的风险。

高镁铝酸钙型预熔精炼渣配加合成渣以及Al对低碳钢深脱硫的研究

高镁铝酸钙型预熔精炼渣配加合成渣以及Al对低碳钢深脱硫的研究
Ab s t r a c t T h e d e e p d e s u l p h u r i z a t i 0 n t e s t o n l o w c a r b o n s t e e l( / % : 0 . 0 6 C, 0 . 2 0 S i ,1 . 2 0 Mn,0 . 0 2 0 Nb。 0 . 0 1 5 T i ) w i t h i n i t i a l( 7 4~1 6 7 ) ×1 0 『 S ]i S c a r r i e d o u t b v 2 0 % ~ 4 0 % h i g h m a g n e s i u m c a l c i u m a l u m i n a t e p r e me h e d s l a g( / % : 5 S i O , , 3 7 C a O, 4 2 A 1 , O ,1 3 Mg O, 3 F e O)c o m b i n e d w i t h 6 0 % 一8 0 % s y n t h e t i c s l a g( / % :1 0 S i O 2 , 6 1 C a O, 2 5 A 1 2 O , 4 Mg O)a n d a d d i n g 5~1 O k g Al i n a 1 0 k g i n d u c t i o n f u r n a c e .Re s u l t s s h o w t h a t d u r i n g r e i f n i n g t h e s u l f u r c o n t e n t i n l i q .
加6 0 % ~ 8 0 %合成渣 ( / %: l O S i O 2 、 6 1 C a O、 2 5 A 1 2 O 3 、 4 Mg O) 及 加 5一l 0

金属冶炼过程中的渣滓处理技术

金属冶炼过程中的渣滓处理技术

作为吸附剂或催化剂
活性炭
利用渣中的碳元素,经过活化处理制成具有高比表面积和孔 结构的吸附剂。
铁渣催化剂
利用渣中的铁氧化物作为催化剂活性组分,用于石油化工、 环保等领域。
04
渣滓处理现状与未来发展
当前渣滓处理存在的问题
环境污染问题
金属冶炼过程中产生的渣滓往往含有重金属和其他有害物质,处 理不当会对环境造成严重污染。
有效性。
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火法冶金
通过高温熔炼,使渣中的有价金属以液态形式与渣分离,再进一步提取。
湿法冶金
利用酸、碱或盐等溶剂溶解渣,再通过萃取、沉淀、电解等方式回收有价金属 。
制作建筑材料
矿渣水泥
利用渣中的硅酸盐矿物和游离氧化钙 等成分,通过配料、磨细等工艺制成 。
微晶玻璃
通过控制熔融、结晶等工艺条件,使 渣中的硅酸盐矿物结晶成微晶相,制 成具有特定性能的建筑材料。
浮选
利用渣滓中不同成分的表 面性质差异,通过泡沫浮 选法分离出有价值的金属 。
化学处理
酸浸
用酸溶液溶解渣滓中的有用成分,再 通过提取、沉淀等方法回收金属。
碱浸
还原熔炼
通过加入还原剂将渣滓中的有用金属 还原成金属单质,再通过熔炼分离出 金属。
用碱溶液溶解渣滓中的有用成分,再 通过提取、沉淀等方法回收金属。
渣滓的危害
01
02
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环境污染
渣滓中可能含有重金属离 子和有害气体,未经处理 直接排放会对环境造成严 重污染。
资源浪费
渣滓中仍含有未提取的金 属和有价值的矿物,处理 不当会造成资源浪费。
安全风险
渣滓堆积易引发崩塌、火 灾等安全事故,对人员和 设备构成威胁。
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关于精炼过程中合成渣行为的探讨本钢马春生随着科学技术的进步和炼钢工艺的发展,炉外精炼已经成为提高钢的纯净度、改善钢质量的必不可少的工艺手段。

而在炉外精炼的工艺过程中主要的化学反应和工艺目的大多数都是通过各种合成渣来实现。

对应于不同的工艺、不同的品种要求,应该选择不同的合成渣。

因此,对于炉渣,特别是精炼过程中使用的合成渣的研究、开发和应用越来越受到人们的重视。

本文将对各种合成渣的作用,选择及精炼过程中的物理化学行为进行初步的探讨。

1 渣洗用合成渣(即精炼渣)所谓的渣洗就是通过机械的方法让合成渣与钢水充分搅拌、混合,创造良好的渣、钢之间进行化学反应的动力学条件,从而实现诸如脱硫、脱磷、脱氧等工艺目的。

1.1 合成渣的制作方法其制作方法大致可以分为如下种类:1.1.1 机械混合型将各种原料破碎成一定粒度,按照要求的比例配制,并通过机械方法混匀。

这种渣料的制作工艺简单、成本低廉,但是直接加入钢液里时熔点高、热量损失大、反应速度慢。

另一种机械混合型是将各种原材料制成<1mm的粉状,再按一定的比例混匀,加入一定量的结合剂制成小球状,并通过烘干去掉水份加入钢中。

,这种渣料的原料布局比例均匀,比颗粒混合型制作工艺复杂,成本较高。

直接加入钢液时熔点稍低、熔速稍快,由于钢、渣之间接触面较大,故反应速度较快。

1.1.2熔化炉予熔型将原料按一定配比通过小冲天炉(化渣炉)利用焦炭作为热源进行熔化,经水淬、干燥后按需要投入钢水中。

这种渣料,经过预熔已经形成多元相,其成份比较接近设计目标,而且熔点较低,在钢液中溶化速度快,反应迅速。

但是由于焦炭经燃烧后的灰份绝大部份是SiO2,加之炉膛耐火材料的熔损,最终成份很难达到理想状态。

特别是生产低SiO2、低C含量的渣料时,采用该方法生产是难以实现的。

1.1.3 电弧炉预熔渣利用电弧炉将原料加热熔化成熔融状态。

一种是现场有电弧炉的时候可直接将熔融状态的渣料直接用钢水冲混。

一种是现场没有电弧炉的时候将熔融渣料冷却、破碎、干燥后投入到钢包内用钢水冲洗。

前者对钢水降温极少,且钢渣充分接触,反应速度极快、精炼效果良好,而后者则对钢水有一定的降温作用,且需一定时间熔化,反应速度相对较慢。

总体讲,电弧炉生产的预熔渣,成份十分接近设计标准、熔点低、杂质少、精炼效果优良。

唯一的不足是成本高。

1.14 化学纯渣料这是一种用化学纯原料配制的渣料,成份理想、价格昂贵,只能在实验室中使用,没有大生产使用的价值。

1.2 合成渣的成份选择合成渣的作用在于对钢水精炼,故叫做精炼渣,最终的目的是脱硫、脱氧,吸附夹杂或改变夹杂物的形态。

为了取得最佳的冶炼效果,根据精炼目的的不同侧重点要求合成渣具备相应的物理化学性质,而合成渣的成份是炉渣物理化学性质的决定因素。

早期冶炼含硅钢时,对成份主要是在钙、硅、铝、镁渣系中选择,在冶炼低硅钢时主要是在钙、镁、铝渣系或钙、铝渣系中选择。

如果脱硫是精炼的重点时要适当添加一定量具有脱硫能力的材料,如果把脱氧作为精炼时,适当配加脱氧剂,如果要改变夹杂物形态,需添加稀土、钙合金等。

1.3 合成渣的物化性质基本要求1.3.1 碱度目前,一般精炼用合成渣,多半采用高、中碱度标准的碱度表示方法为:R=(CaO%)+(MgO%)/0.94(SiO2)+0.18(Al2O3)1.3.2 熔点不管什么形式的精炼渣其熔点应该是越低越好,这样能少损失钢水热量、熔化快、反应快、精炼效果好。

合成渣的熔点,可根据渣的成分利用相应的相图来确定。

对于主要成分是CaO和SiO2的渣系,可利用CaO-SiO2二元相图。

图 1 CaO-SiO2二元相图该渣系在熔融状态有两个稳定的化合物:CaSiO3和Ca2SiO4。

相图中主要组元和稳定化合物的熔点分别是:CaO-2600℃;CaSiO3-1540℃;Ca2SiO4-2130℃;SiO2-1713℃。

在炼钢温度范围内(1550-1650℃),当这类渣的碱度大于2时,它不可能成为液态。

而含SiO2为60%左右的酸性渣可以是液态,它的熔化温度为1500℃左右。

所以单纯的CaO和SiO2的渣系不可以当做合成渣使用,必须添加其他组元.石灰-氧化铝渣可参阅CaO-Al2O3相图。

图2 CaO-Al2O3相图在该图中有四个化合物。

由图可以看出,所有Al2O3和CaO的化合物都不如硅酸钙那么稳定。

在CaO-Al2O3系中,当Al2O3为48-56%和CaO为52-44%时,其熔点最低(1450-1500℃)。

这种渣当存在少量SiO2和MgO时,其熔点还会进一步下降。

SiO2含量对CaO-Al2O3系熔点的影响不如MgO来得明显。

该渣系不同成分炉渣的熔点见表2-3。

当CaO/Al2O3=1.0-1.15或n CaO/n Al2O3= 1.77-2.1时,渣的精炼能力最好。

对于石灰-粘土渣可利用CaO-SiO2-Al2O3相图。

图3 CaO-MgO-Al2O3相图该系除了有二元化合物CaSiO3、Ca2SiO4、CaO.Al2O3、3 Al2O3.2SiO2等以外,还有二个三元化合物:钙长石CaO.Al2O3.2SiO2和弹性地腊2CaO.Al2O3.2SiO2,其熔点分别为1600℃和1593℃。

熔点为1500℃左右的均质渣具有较低的碱度(CaO/SiO2<1.2),而高碱度的渣,它们的熔点却高达1600℃或更高一些。

所以它们不适用于炉外精炼。

当CaO-Al2O3-SiO2三元系中加入6-12%的MgO时,就可以使其熔点降到1500℃甚至更低一些。

加入CaF2、Na3AlF6、Na2O、K 2O 等也能降低熔点。

图4 CaO-SiO 2-Al 2O 3相图CaO-SiO 2-Al 2O 3-MgO 渣系用途很广,用合成渣处理电炉钢液时,广泛应用了该渣系中的石灰-粘土渣,其组成如表2-1所示。

为了得到这种渣,可用石灰和废粘土砖块及氧化镁作原料,前苏联学者邱依科早在四十年就研究了这类炉渣,表明这类炉渣有较强的脱氧、脱硫和吸附夹杂的能力。

当粘度一定时,这种渣的熔点随渣中(CaO+MgO )总量的增加而提高。

(见表1)渣中MgO 含量每增加1%,上述成分炉渣的熔点就提高15.5℃。

为了得到熔点不超过1400℃的渣,(MgO )不应大于12%。

1.3.3 流动性。

用作渣洗的合成渣,要求有较好的流动性。

渣的流动性可以提供良好的化学反应动力学条件,也是影响渣在钢液中乳化的重要因素之一。

在相同的温度和混冲条件下,提高合成渣的流动性,可以减小乳化渣滴的平均直径,从而增大渣钢接触界面。

在CaO-Al 2O 3渣系中,随着SiO 2含量的提高,渣的流动性变好,也就是粘度降低。

在炼钢温度下,其粘度小于0.2Pa.S 。

CaO-Al 2O 3渣系的粘度变化图5 CaO-Al2O3渣系的粘度变化图图6 1600o C时CaO-SiO2-Al2O3-MgO渣系粘度与(CaO+MgO)含量的关系图7 粘度为佳.3时渣的熔点与(CaO)和(CaO+MgO)含量的关系温度为1490-1650℃,CaO含量为54-56%,CaO/Al2O3=1.2时,渣的粘度最小。

加入不超过10%的CaF2和MgO,也能降低渣的粘度。

对于CaO-MgO-SiO2-Al2O渣系(20%-25%SiO2;5%-11%Al2O3;CaO/SiO2=2.4-2.5),在1600℃时,粘度与(CaO+MgO)总量之间有着明显的对应关系(图6)。

当(CaO+MgO)含量为63%-65%和MgO含量为4%-8%时,渣的粘度最小(0.05-0.06Pa.S)。

随着MgO含量的增加,粘度急剧上升当MgO含量为25%时,粘度达0.7Pa.S。

1.3.4 表面张力。

表面张力也是影响渣洗效果的一个较为重要的参数。

在渣洗过程中,虽然直接起作用的是钢渣之间的界面张力和渣与夹杂之间的界面张力(如钢渣间的界面张力决定了乳化渣滴的直径和渣滴上浮的速度,而渣与夹杂间的界面张力的大小影响着悬浮于钢液中的渣滴吸附和同化非金属夹杂的能力),但是界面张力的大小是与每一相的表面张力直接有关的。

表面张力越小,润湿性越好,有利于反应和夹杂物富聚上浮。

对于一些纯氧化物在熔融状态下,其表面张力早已被研究者所测得。

若表面张力的单位用dyn/cm(10-5N/cm),渣中常见氧化物的表面张力见表2。

面张力见表3。

2会降低渣的表面张力。

在CaO(56%)-Al2O3(44%)渣中含有9%的MgO时,表面张力由原来的600-624dyn/cm降低到520-550dyn/cm。

SiO2对表面张力的影响就更为明显。

例如,在上述组成CaO-Al2O3渣中,当SiO2为3%时,δ=440-448dyn/cm。

1.3.5 还原性。

要求渣完成的精炼任务决定了渣洗所用的熔渣都是还原性的,渣中FeO 含量都很低。

一般都低于0.3%。

在精炼渣配制过程中应尽量减少氧化铁的含量。

1.4 精炼渣的主要作用精炼渣的主要作用是脱氧、脱硫、改变渣系、去除非金属夹杂物及改变非金属夹杂物型态。

对于不同的工艺其作用的重点不同。

1.4.1 合成渣的脱氧合成渣的脱氧是以两种方式进行的。

一种是在合成渣中加入一定量的具有脱氧能力的物质,使其与钢中的氧直接反应进行脱氧,如CaC2、Al等。

2CaC2+10[O]→2CaO+4CO24Al+6[O] →2Al2O3因为Ca、Al等与氧的亲合能力极强,所以是很好的脱氧材料。

另一种脱氧作用是通过加入合成渣后,破坏钢中原来Mn、Si等脱氧反应的平衡,促进了Mn、Si等脱氧反应的进一步进行。

如[Si]+2[O]=(SiO2)[Mn]+[O]=(MnO)2[Al]+3[O]=(Al2O3)这些反应,随着合成渣的加入,使钢液温度下降,降低了渣中(SiO2)、(MnO)、(Al2O3)的浓度,使反应平衡向右移动,脱氧反应继续进行。

由此也可以断定,如果合成渣的碱度越大,其脱氧的效果就越好。

实际上,用铝脱氧时,由于脱氧产物(Al2O3)来不及从钢液中排出,钢中氧是不可能那样低的,通常是在20-50ppm的范围内波动。

用氩气喷入CaO+CaF2粉,氧浓度可降到10ppm。

若向上述混合物里加铝粉,氧浓度可降到4ppm。

熔融CaO+CaF2混合物中活度aAl2O3很小。

所以吹入含铝粉的石灰、萤石混合粉剂,或者加合成渣可促进铝的脱氧反应和使脱氧产物渣化并上浮到钢液面上。

在石灰-氧化铝渣中,由于存在反应CaO+Al2O3=CaO.Al2O3而使aAl2O3减小,从而使铝的脱氧能力提高。

表4列出1600℃时,CaO-Al2O3渣中aCaO和aAl2O3值。

表4 CaO-Al2O3渣中各组元活度值2323的范围内波动。

因氧浓度与(aAl2O3)1/3成比例,由于aAl2O3值的降低,所以氧的平衡浓度是aAl2O3=1 时的0.464-0.67倍。

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