渣铁分离剂清渣原理
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钢包内衬的粘渣挂渣现象在世界上很多钢厂都可以观测到,是炼钢企业普遍存在的问题,钢包挂渣后危害众多,
一、主要表现在几个方面:
a、去除粘渣传统的处理方法是用机械强行去除,造成钢包损伤严重,大大降低使用寿命;
b、粘渣造成钢包增重,容易使吊装总量超过行车吊装极限,存在安全隐患;
c、粘渣造成钢包缩容,影响钢包利用效果;b钢包粘渣是多品种冶炼,钢包交替使用时,钢水主要污染源,所以钢企需备用多个钢包,区分钢中乘装钢水,这也是钢包利用率下降的另一主要原因。
随着炼钢工艺的发展钢包已成为炉外精炼的重要设备,该设备利用效果直接影响钢材质量和炼钢成本,所以解决钢包粘渣挂渣问题被众多钢企重视,迫切需要解决。
二、解决钢包粘渣的知道思想
钢包粘渣的原因有钢包渣特征、钢包温降、包衬材质、冶炼周期等众多因素造成,国内钢企如首钢、宝钢、武钢等在解决粘渣问题,做了大量工作,积累了丰富的经验、取得了明显的效果,但是由于粘渣问题的复杂性,还需要从其他途径,具有广泛性的去解决钢包粘渣挂渣问题,钢渣分离剂重点从钢包渣特征着手,以添加剂的形式,通过改善钢渣特性,防止钢包粘渣挂渣产生,从根本上解决粘渣带来的危害,达到钢企降本增效的目的。
三、钢包渣特征是钢包粘渣的原因
常见的钢包渣成分(%)表-1
2高熔点矿物相析出,熔渣粘度增大足粘渣的主要原因
冶炼钢种不同,精炼方式不同.钢包渣成分也不相同,甚至钢包渣成分差别很大,但在这个多元组分渣体中,凝固生成矿物相形同,主要为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石等,只是不同的钢包渣成影响矿相含量变化,这些矿物都具有高熔点,容易析晶凝固,在液态的渣池中,局部或者大面积温降等因素变化。达到矿物相析晶临界点时,瞬间结晶凝固.粘度增大,失去流动性,停留并粘附在包衬上,浇注结束后,钢包温降达到最大,上述粘渣过程进行最快,并且温降时间越长,高熔点矿物相生成越多,粘渣几率越大。
由被测炉渣粘度和温降关系可以看出,随温度下降,粘度不断增大,当温降至临界点时,粘度变化出现明显拐点,在该点,炉渣失去流动性,是典型的碱性渣——短渣或不稳定性渣,在高温区域时,温度降低粘度只稍有增大,但降至一定温度粘度突然急剧增大,凝固过程的温度范围较窄。碱性渣的结晶性能强,在接近液相线温度时仍有大量晶体析出,熔渣变成非均相使得粘度迅速增大,挂渣现象增加。
四.钢渣分离剂
1钢渣分离剂主要成分组成见表-2
2钢渣流动性
液态钢渣为流体,其流动性遵循牛顿粘性定律:
F=-μAdv/dx
F一内摩擦力.N
A一相邻两液层的接触面积. m2
dv/dx一垂直于流体流动方向上的速度梯度,S-1
μ—粘度系数,动力粘度,简称粘度,Pa.s[kg.m-1.s-1]
由上式可知降低μ粘度系数是提高钢渣流动性的关键。
3钢渣分离剂对钢渣性能的影响
1)钢渣分离剂添加对钢渣粘度的影响
可知钢渣分离剂添加可以明显降低钢渣粘度,明显改善钢渣流动性.添加剂中的F、Li2O、Na2O组分提高了钢渣渣系的粘流活化能。
2)钢渣分离剂添加对钢渣软化温度的影响可知钢渣分离剂添加可以明显降低钢渣软化温度,减缓钢
渣凝固速度。
4钢渣分离剂添加对钢渣粘度拐点的影响可以看出钢渣分离剂添加改善了钢渣随温降的凝固特性,粘度无拐点出现,说明加入添加剂后钢渣在低温时仍具有良好的流动性能,完成了碱性渣到酸性渣的转变,酸性渣一一长渣,稳定性渣,粘度随着温度下降平缓地增大,凝固过程的温度范围较宽。酸性渣中硅氧阴离子聚合程度大,结晶性能差,即使冷却到液相线温度以下仍能保持过冷液体的状态。温度降低时,酸性渣中质点活动能力逐渐变差,粘度平缓上升。主要是由于添加剂中Li2O、F、Na2O等成分的加入使钢渣成分多元化,有效阻止高熔点矿物相的结晶析出.即多组分玻璃化原理。
5低熔点矿物的分熔现象分熔现象是指矿物的熔化温度差别较大时,由于熔化速度的不同步.低熔点矿物先于高熔点矿物熔化.并富集.使熔池中出现低熔点矿物为主的活性较强的熔渣界面,大大改件钢渣总体流动性,这也是添加剂用量少,但能发挥良好钢渣分离效果的原因。
五.使用方法
5.1从新包开始。出钢时随钢流加入钢包即可,重复使用包内无挂渣残留。也可用于混铁炉、铁包、铁钩等除渣使用。
5.2用量一般在0.1-1公斤,视现场情况而定。