炼钢为什么使用石灰

炼钢为什么使用石灰

炼钢的过程，就是依据用户对钢铁材料的性能需要，在炼钢过程中调整组织成分和在浇铸成型过程中控制铸态组织的过程。炼钢过程中使用石灰炼钢，主要基于以下的工艺考虑：

（1）去除硫、磷、硅、砷

由于炼钢采用的主要原料是铁水或者是废钢，这些原料中间含有不同程度的S、P、C、Si、As等，这些成分在有些钢种里面是有益的，在有些钢种里面是有害的，其中S、P、Si在绝大多数的钢种中间，影响钢材的物理性能和机械加工性能，属于有害的元素，必须从钢中加以去除，As主要在耐热钢和核电用钢中有严格限制。去除钢中的S、P、Si、As的方法有有氧化法和还原法。氧化法是通过向铁液中间供氧（直接供氧或者间接供氧），将它们转化成为氧化物的形态，由于氧化物的比重与铁液的比重相差很大，在炼钢的动力学条件下，铁液产生的浮力作用将氧化物从铁液的内部排出到铁液的上部形成炉渣，这些炉渣如果不采取措施加以控制，在一定的条件下会重新分解或者以氧化物的形式重新进入铁液。由于这些有害元素的氧化物通常是一些酸性物质，所以将它们与一些碱性物质化合形成相对稳定的化合物，是一种有效的方法。而石灰以其原料来源丰富，价格合适，能够与S、P、Si、As的氧化物形成不同的化合物，成为脱除S、P、Si、As的首选。在采用还原法时，同样也是使用石灰将这些有害元素与石灰中间的钙离子形成新的化合物，比如CaS等。因此，石灰是去除钢中S、P、Si、As的最佳材料。

（2）脱碳

现代冶金的结果表明，铁液脱碳主要是间接氧化，氧气首先氧化铁液中间的铁，形成的氧化铁再氧化铁液中间的碳，而渣中的碱度CaO/SiO2对于渣中氧化铁向反应界面的迁移扩散有重要的影响，增加渣中的CaO,有利于铁液脱碳。

（3）保护炉衬

渣中的酸性物质Fe2O3与SiO2易与炉衬材料中的碱性物质MgO反应，侵蚀炉衬。加入石灰后，这些酸性物质会优先与石灰反应。所以从保护炉衬出发，采用石灰作为渣料，能够有效的减缓炉衬被侵蚀的速度。

（4）减少飞溅

炼钢过程中，吹氧产生的动能将铁液冲击到炉膛上部空间，有一部分会进入除尘系统，有一部分会在烟罩等部位凝固成为影响冶炼工艺的障碍物，而合适的炉渣能够覆盖铁液，减少这种飞溅损失，石灰则是能够形成适合于炼钢炉渣的最佳材料之一。

目前，石灰是炼钢主要造渣材料，其质量好坏对吹炼工艺，产品质量和炉衬寿命等有着重要影响。