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。
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) 。
去除夹杂物性能
钢中的夹杂物一旦上浮至渣钢界面就应被炉渣牢牢吸附并快速溶解,如果炉渣对夹杂物的吸附能力不够则夹杂物有可能被钢流重新带回到钢液内部。从夹杂物去除的角度出发,炉渣应该既要保持与夹杂物的良好润湿性又要具备快速溶解夹杂物的能力。Al2 O3在CaO-Al2 O3-SiO2系炉渣的溶解速率取决于很多因素。在温度、搅拌条件等影响因素不变的条件下,只考虑炉渣成分对其影响。
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。
铝酸钙精炼渣是一种由铝酸钙制备而成的固体废弃物,主要来源于铝冶炼过程中的渣滓。铝酸钙精炼渣具有较高的铝含量和一定的硅含量,因此具有一定的应用价值。
铝酸钙精炼渣的适用范围主要包括以下几个方面:
1. 水泥生产:铝酸钙精炼渣可以作为水泥生产中的原料之一。它可以替代部分水泥熟料,降低生产成本,并且能够改善水泥的物理性能和化学性能。
2. 道路建设:铝酸钙精炼渣可以用作道路建设中的填料材料。它具有良好的稳定性和耐久性,可以增加道路的承载能力和抗水蚀性能。
3. 环境修复:铝酸钙精炼渣可以用于土壤修复和污水处理。它能够吸附重金属离子和**污染物,减少土壤和水体的污染程度。
4. 建筑材料:铝酸钙精炼渣可以用于制备建筑材料,如砖块、砂浆等。它具有良好的强度和耐久性,可以替代部分传统建筑材料,降低建筑成本。
总之,铝酸钙精炼渣具有广泛的应用潜力,可以在多个领域中得到有效利用,实现资源的循环利用和环境的可持续发展。