精炼渣是指将原料按一定比例和粒度混合后,在低于原料熔点的情况下加热,使原料烧结在一起,再破碎成颗粒粒度后使用的技术。主要成分是CaO-CaF2基,CaO-Al2O3基,CaO-Al2O3-SiO2基,从精炼渣的形态主要有烧结型,预熔型和混合型。
脱硫性能
RH 加铝脱氧后钢中的自由氧含量很低,加上钢液上方覆盖有高碱度、高还原性的精炼渣,这就为钢液脱硫提供了有利的热力学条件。
炉渣的光学碱度表示了渣中CaO 提供氧离子( O2- ) 的能力,代表了其参与脱硫能力的强弱。
研究表明,炉渣光学碱度在0.78 ~ 0.82时具有强的脱硫能力。计算得出精炼渣的光学碱度为0.74 ~ 0. 76,说明该精炼渣具有较强的脱硫能力。
对于CaO-MgO-Al2 O3-SiO2渣系,计算结果表明RH 处理过程中精炼渣可以控制在0.020 ~ 0.030的高硫容量区间。
流动性
为了增强精炼渣对夹杂物的吸收能力,先必须控制好其成分使之位于低熔点区域。CaOAl2O3-SiO2渣系1 300 ℃ 左右的低熔点区共有3个。其中Ⅱ、Ⅲ区具有较高的SiO2含量不能用于铝脱氧钢的精炼处理,而Ⅰ区SiO2活度较低( 约为10-4,以纯固态为标准态) 适宜用作精炼渣系。RH 处理过程中精炼渣的成分基本控制在Ⅰ区附近,熔点约为1 335 ℃,能够很好保证精炼渣良好的流动性。
黏度对炉渣与钢液间的传质及传热速率有着十分密切的关系,影响着冶金反应的速率。当渣中CaO 含量过高时,渣中的固相质点析出会导致炉渣黏度上升流动性恶化。但是由于该精炼渣中含有较多的Al2 O3,有效解决了炉渣流动性的问题。从CaO-Al2O3-SiO2渣系等黏度图可以看出,该厂精炼渣的黏度可以控制在低黏度区( 约1.5 ~ 2 Pa·s) 。
在该精炼渣成分范围内,炉渣对Al2O3的相对溶解速率较高。Al2O3在CaO-Al2O3-SiO2渣系的相对溶解速率精炼渣碱度对钢水脱氧有较大影响。研究表明,随着碱度提高和渣中SiO2含量的降低,精炼渣的脱氧能力提高,这是由于渣中SiO2含量的降低使得其活度的下降从而减小或者避免渣中SiO2对脱氧钢液的二次氧化。精炼渣的二元碱度很高,w( CaO) /w( SiO2) =5 ~ 11。钢包渣吸收Al2O3夹杂的能力保持在较高的水平,同时防止了由SiO2引起的二次氧化,抑制了回硅、回硫。
铝酸钙精炼渣主要应用于钢铁冶炼、炼铁、冶金和化工等行业。具体的适用场景包括:
1. 钢铁冶炼:铝酸钙精炼渣可以用作钢铁冶炼过程中的炉渣调整剂,用于调节炉渣的碱度和熔化性能,提高冶炼效果和钢水质量。
2. 炼铁:铝酸钙精炼渣可以用作炼铁过程中的炉渣成分,用于吸附和去除炼铁过程中产生的杂质和非金属元素,提高铁水的纯度和质量。
3. 冶金:铝酸钙精炼渣可以用作冶金过程中的炉渣添加剂,用于调节炉渣的成分和性能,提高冶金过程的效果和金属产品的质量。
4. 化工:铝酸钙精炼渣可以用作化工过程中的催化剂或吸附剂,用于催化反应或吸附有害物质,提高化工产品的纯度和质量。
总之,铝酸钙精炼渣在钢铁、冶金和化工等行业中具有广泛的应用场景,可以用于提高产品质量、调节炉渣性能和改善生产过程。