在冶金过程中,炉渣成分对钢水的洁净度有着十分重要的影响。转炉出钢后进入到钢包中的高氧化性炉渣由于FeO、MnO 等不稳定氧化物含量较高,会持续不断向钢液传氧,严重影响铝的收得率和钢液的洁净度,终导致水口堵塞和板材表面质量缺陷。精炼渣控制技术在上世纪就已被Armco、Posco、Nippon Steel 等厂家应用于IF钢的生产,通过合理地控制精炼渣成分来有效降低钢液中夹杂物和有害元素的含量从而得到高洁净度钢材。
精炼渣性能研
对正常生产过程中选择2 个炉次,对不同工序取渣样进行化学成分分析。
还原性
转炉出钢后炉渣的氧化性很高,w ( FeO +MnO) = 25 % ~ 40 %。炉渣还原处理后渣中w( FeO +MnO) 急剧下降。改质完毕后,RH 处理过程中炉渣w( FeO + MnO) =0.72 % ~ 5.38 %,并且大部分情况可以控制在3 %以下水平,为钢液脱氧、脱硫创造了条件。
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。
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。
铝酸钙精炼渣主要适用于以下行业:
1. 水泥行业:铝酸钙精炼渣可以作为水泥生产中的原料,用于调节熟料的化学成分和矿物组成,提高水泥的品质和性能。
2. 冶金行业:铝酸钙精炼渣可以用作冶金炼铁过程中的炉渣改性剂,改善炉渣的流动性和熔化性,提高冶金炉的生产效率和产品质量。
3. 玻璃行业:铝酸钙精炼渣可以用作玻璃制造中的助熔剂,降低玻璃熔化温度,提高玻璃的透明度和抗热震性能。
4. 陶瓷行业:铝酸钙精炼渣可以用作陶瓷制造中的矿物添加剂,调节陶瓷的化学成分和矿物组成,改善陶瓷的烧结性能和表面质量。
5. 建材行业:铝酸钙精炼渣可以用作建筑材料中的添加剂,改善建材的性能和耐久性,例如用于生产高性能混凝土、水泥制品、石膏板等。
总之,铝酸钙精炼渣在多个行业中都有广泛的应用,可以提高产品的品质和性能,降低生产成本,对于促进工业发展和资源利用具有重要意义。