石灰石在炼钢中的作用
对石灰石在炼钢中应用的几点思考
218管理及其他M anagement and other对石灰石在炼钢中应用的几点思考郭 慧(山东钢铁集团日照有限公司,山东 日照 276800)摘 要:石灰炼钢的过程中会带走大量的物理热量,导致炼钢过程中能量损耗,同时还会释放大量的二氧化碳,造成环境污染问题。
采用石灰石替代石灰炼钢,再对炼钢工艺加以改造,不仅可以降低石灰造渣炼钢的综合成本和二氧化碳的排放,还能提高石灰的利用率及炼钢过程中的热效率。
从市场角度分析,石灰石替代石灰在炼钢中的应用还符合经济全球化背景下企业强化市场竞争力及可持续发展的需求。
基于石灰石在炼钢中的应用优势及其市场需求,本文第一部分介绍了石灰石炼钢工艺及其吸热情况;第二部分分析了石灰石转炉造渣的机理;第三部分探讨了石灰石在炼钢中的应用实践;第四部分讨论并分析石灰石在炼钢中的应用效果及其价值。
旨在为石灰石炼钢实践应用提供一些参考。
关键词:石灰石;炼钢;应用;思考中图分类号:TF702 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)11-0218-2收稿日期:2021-06作者简介:郭慧,女,生于1986年,汉族,山东泰安人,硕士研究生,工程师,研究方向:钢铁冶金。
钢铁是一种应用及其广泛的材料。
根据世界钢铁协会的统计,全球2021年钢铁需量预计达到17.17亿吨,其中中国钢铁需求量最大。
同时,我国还是世界上钢铁生产量最大的国家。
钢铁生产作为高污染、高能耗的工业产业,生产排放的污染物类型较多,污染量巨大。
平均每年产生的二氧化硫占全国总量的7%,烟尘占全国总量的8%,粉尘占全国总量的15%,固废占全国总量的13%,废水占全国总量的8%。
此外,还包括烧结所产生的N 2、CO 2、CO、自由氧等。
这些污染物给生态环境造成了负担,加剧了全球温室效应的发展。
在全球钢铁需求背景下,中国作为世界上最大的钢铁生产国和消耗国,其生产工艺节能优化迫在眉睫。
研究石灰石在炼钢中的应用及其应用效果对促进国内传统炼钢行业向绿色化转型有着重要的意义。
氧气转炉用石灰石代替石灰造渣炼钢分析
石 灰石在煅烧 过程 中需要 为石 灰石 的升温 和分解提供需要 的热 量, 此外 , 还需要额外提供热耗散 , 包括窑体的排气散热 、 辐射 散热等 。 石灰造渣炼钢法过程 中 . 石灰烧成 之后需要经历 出炉 、 运输 以及上料 等过程 . 量 的 1 5 % 左右 而石灰石造渣炼钢法 由于石灰石一开始就在转 炉内 . 因此省去
2 . 实验 过程 分 析 为 了研 究使用石 灰石代替石灰进行 造渣炼钢 的可行性及所带 来
的经济效益 . 本 次实验使用 1 0 0吨的转炉来 冶炼 S P H C含 铝钢 . 共 制 定 了两种实验方案 ,第一 .当铁水 中硅 的含量 不超过 0 . 5 %时 . 加 入 1 0 0 0 千克 石灰石代替石灰 : 第二: 当铁水 中硅的含量 大于 O . 5 %时 . 加 入2 0 0 0千克石灰石代替石灰 结果显示 , 两种方案与原生产工艺相 比, 在能耗 、 节能减排效 果以 及经济效益方 面都有着更大 的潜力 . 具体情况如下 : 第一 . 能耗方 面 现代石灰窑的煅烧过程一般需要在 四个小 时左 右, 单位耗能为 5 0 0 0千焦/ 千克 。石灰 石炼钢所使用 的原料并没 有发 生变化 . 只是让石灰石 的煅烧过程 在转炉 内发生 . 这样可 以避免 耗散 热 石灰石造渣炼钢 的单位耗能 为 3 7 5 0千焦/ 千克 . 平均每 投入 1 千 克石灰石 . 就可节 省 1 2 5 0千焦的能量 本次实验 中使用的石灰石原料 为1 0 0 0千克. 因此节省能耗 为 1 . 2 5 x 1 0 6千焦 第二 . 节能减排方 面 对锻烧石灰石 的环境差异进行综合考虑后 . 再分析利用石灰石 代替石灰所 产生的热量变化 引起转炉 内二氧化碳 的排 放量 , 就会 发现 : 若 1 千克 的石灰被石灰石所 替代 , 以氧化钙含量 为9 0 %的石灰 石及氧化钙含量为 5 0 %的石灰石 作为冷料 的不同情况 下. 能够 减少二 氧化碳 的排放量分别 为 1 . 2 9千克 以及 1 . 1 2千克 第三 . 经济效益 新 的炼 钢方法下 . 二氧化碳 的总减排 量在 2 0 0 0 万吨左右 . 在炼 钢过程二 氧化碳 总产 生量 中所 占的比例大约 为 2 %. 可 以有效减少 生产过程 带来 的污染 .同时还节省 了环保 装置的花费 . 总 成本可 以 节约 1 0 0 亿左右 回收 的煤气总量大约在 1 2 0 0 万吨左 右 此 外, 实验还证 明 . 使 用石灰石代 替石灰进行造 渣炼钢还可 以提高原料 利用率 . 得到相 同的钢材产量 , 在生产所需 的原料量更低 , 具 体为 : 如 果所使用石灰石中氧化钙含量为 5 0 %.那么生产相 同产量的钢材 . 以 1吨计 . 可以节省原料 量为 3 5 0千克左右 . 氧化钙含 量为 5 0 %的石 灰 石. 其市场价 为 5 0元, 吨. 也就是说每生产 1吨钢 材 . 原料上可 以节 省 1 7 . 5 元; 如果所使用石灰石中氧化钙含量为 9 0 %. 以1 吨计 . 可 以节省 原料量 为 1 3 0千克左右 ,氧化 钙含量为 5 0 %的石灰 石 .其市场价 为 5 3 0元/ 吨, 也就是说每生产 1 吨钢材 . 原料上可以节省 6 8 . 9 元
石灰石成分分析
石灰石成分分析概要:石灰石是一种常见的岩石,广泛应用于建筑、冶金和化工等领域。
对石灰石的成分进行分析可以帮助我们了解其化学组成和特性,从而更好地利用它的矿产资源。
该文档将介绍石灰石的成分分析方法、常见的主要成分和其在不同领域中的应用。
通过对石灰石成分的全面了解,我们可以更好地理解石灰石的特性和潜在的用途。
一、石灰石成分分析方法石灰石成分的分析一般通过实验室测试和化学分析来进行。
以下是几种常用的石灰石成分分析方法:1. X射线荧光光谱分析(XRF):这是一种非破坏性的方法,可以快速准确地确定石灰石样品中的元素含量。
通过测量样品激发后产生的特征X射线,可以得到样品中主要元素的浓度信息。
2. 扫描电子显微镜(SEM):这是一种通过电子束扫描样品表面并测量电子散射或反射来确定元素和化合物组成的方法。
使用能量色散X射线光谱(EDS),可以获得定量元素分析的结果。
3. 火焰原子吸收光谱法(AAS):这是一种常用的金属元素测定法,可以用于石灰石样品中金属元素的含量分析。
通过测量金属元素吸收原子光谱的特征,可以确定样品中金属元素的浓度。
二、石灰石的主要成分石灰石的化学成分主要由碳酸钙(CaCO3)组成,其含量通常超过95%。
除了碳酸钙外,石灰石中还含有少量的杂质和其他元素。
以下是一些常见的石灰石成分:1. 碳酸钙(CaCO3):这是石灰石的主要成分,具有很高的含量,通常超过95%。
碳酸钙是一种重要的工业原料,广泛应用于建筑、冶金和化工领域。
2. 硅酸盐:石灰石中可能含有一定量的硅酸盐矿物,如硅灰石等。
硅酸盐的含量可以通过化学分析方法进行测定。
3. 铁、镁、铝等金属元素:石灰石中还可能含有少量的金属元素,如铁、镁、铝等。
这些金属元素的含量对石灰石的质量和用途有一定的影响。
三、石灰石的应用石灰石是一种重要的工业原料,广泛应用于建筑、冶金和化工等领域。
以下是石灰石在不同领域中的应用:1. 建筑材料:石灰石是建筑材料中常用的原料之一。
冶炼厂石灰石用量计算公式
冶炼厂石灰石用量计算公式在冶炼厂中,石灰石是一种常用的原材料,用于炼铁、炼钢等工艺过程中。
因此,计算石灰石的用量是非常重要的。
本文将介绍冶炼厂石灰石用量的计算公式和相关知识。
石灰石的化学成分主要是氧化钙(CaO),因此在计算石灰石用量时,需要根据氧化钙的含量来进行计算。
一般来说,石灰石的氧化钙含量在50%~55%之间。
而冶炼厂在使用石灰石时,一般会根据炉渣的成分和炉渣量来确定石灰石的用量。
在炼铁和炼钢的工艺过程中,石灰石主要起到以下几个作用:1. 与炉渣中的硅、铝等氧化物反应,生成硅酸钙、铝酸钙等化合物,从而降低炉渣的粘度和熔点,有利于炉渣的排出和炉渣的液相分离。
2. 与炉渣中的硫反应,生成硫酸钙,从而减少炉渣中的硫含量,有利于控制钢水中的硫含量。
3. 在炼钢过程中,石灰石还可以起到脱氧剂的作用,从而减少钢水中的氧含量。
基于以上作用,冶炼厂在确定石灰石用量时,一般会根据炉渣的成分和炉渣量来进行计算。
下面将介绍石灰石用量的计算公式。
假设石灰石的氧化钙含量为C(%),炉渣中硅氧化物的质量分数为SiO2(%),铝氧化物的质量分数为Al2O3(%),炉渣量为M(kg),则石灰石的用量可以通过以下公式来计算:石灰石用量 = M (SiO2 / 60 + Al2O3 / 102) / C。
其中,SiO2 / 60表示炉渣中SiO2的摩尔质量比,Al2O3 / 102表示炉渣中Al2O3的摩尔质量比,C表示石灰石的氧化钙含量。
通过这个公式,冶炼厂可以根据炉渣的成分和炉渣量来确定石灰石的用量,从而保证炼铁和炼钢的工艺过程顺利进行。
除了炉渣的成分和炉渣量,石灰石的用量还受到其他因素的影响,比如石灰石的粒度、石灰石的活性等。
一般来说,石灰石的粒度越细,活性越高,对炉渣的影响就越大。
因此,在实际生产中,冶炼厂还需要根据石灰石的粒度和活性来进行适当的调整。
总之,石灰石是冶炼厂中常用的原材料,其用量的计算对于炼铁和炼钢的工艺过程至关重要。
简述石灰的特性及应用
简述石灰的特性及应用石灰是一种常见的化合物,化学名为氢氧化钙,化学式为Ca(OH)2。
它是一种白色结晶性固体,具有碱性特性,在水中能够部分离解,释放出氢氧根离子(OH-)。
石灰具有以下几个主要的特点:首先,石灰具有很强的碱性。
当石灰溶解在水中时,会释放出氢氧根离子,从而增加水溶液的碱度。
这一特性使得石灰成为一种常见的碱性工业原料。
其次,石灰具有较高的热稳定性。
在高温下,石灰可以经受住长时间的加热,不易分解。
这一特点使得石灰广泛应用于炼钢、玻璃制造等高温工艺中。
再次,石灰能与二氧化碳发生反应。
当石灰暴露在空气中时,会与二氧化碳反应生成碳酸钙。
这一化学反应是石灰石形成的基础,也是石灰在建筑材料、环境治理等领域应用的重要基础。
最后,石灰有良好的吸湿性。
石灰粉末在空气中容易吸湿,形成水合物。
这一特性使得石灰成为一种吸湿剂,在一些湿度敏感的行业,如食品加工、药品生产等工业中有广泛的应用。
根据石灰的特性,它在许多领域都有重要的应用。
首先,在建筑材料领域,石灰被广泛用于制造粉刷、涂料、石灰砂浆等。
石灰砂浆是一种传统的建筑材料,具有良好的透气性、抗霉性和较好的粘附性。
在修复古老建筑时,使用石灰砂浆可以更好地保留建筑的历史风貌。
其次,在冶金领域,石灰被广泛用于炼钢过程中的脱硫反应。
石灰可以吸收炼焦炉中产生的二氧化硫,生成硫酸钙,并且与一氧化碳反应生成CO2,将有害气体转化为无害的固体废料。
再次,在环境治理领域,石灰被用于酸性废水和酸性土壤的中和处理。
由于石灰有较高的碱性,它可以中和被排放的酸性废水,使其达到符合排放标准的pH值。
同时,石灰也可以中和酸性土壤,改善土壤酸碱性,为农作物的生长提供更好的环境。
此外,石灰还被广泛用于水处理过程中。
石灰可以用于沉淀和去除水中的悬浮物、重金属和污染物,提高水的质量。
石灰也可以用于调节水的碱度和PH值,控制水体中的溶解氧含量,优化水处理过程。
另外,石灰还具有一些其他的应用。
例如,它可以用于制造肥料,作为植物所需的钙元素的补充物。
炼钢中氧化钙的作用
炼钢中氧化钙(生石灰)的作用炼钢的原理是把生铁炼成钢,它是一个氧化-还原过程。
在炼钢过程中要加入熔剂使生铁的硫、磷等形成炉渣而除去。
现在炼钢过程没有使用石灰石的,而是使用活性石灰。
由于煅烧石灰的原料通常含有以 SiO2为主的杂质,使煅烧后石灰的组成中有游离氧化钙和结合氧化钙,游离氧化钙中又分活性氧化钙和非活性氧化钙。
非活性氧化钙在普通溶解条件下,不能同水发生反应,但有可能转化为活性氧化钙;活性氧化钙则是在普通溶解条件下能同水发生反应的那部分游离氧化钙。
一般定义活性氧化钙含量高的石灰为活性石灰;而把活性氧化钙含量低的石灰称为非活性石灰或硬石灰。
CaO含量越高越好,而有害成分SiO2及S越低越好,不同的炼钢厂考虑到当地石灰的质量问题,对石灰成分的具体要求不尽相同。
一般来说,石灰的有效碱应不低于80%-85%,SiO2不超过2.5%。
S低于0.2%。
反应式:3CaO+5Fe3(PO4)2→高温→P2O5+5FeFeS+CaO→高温→CaS+FeO地壳所含的金属中,铁是含量仅次于铝的第二大金属材料。
存在于地壳里的铁都以化合物的状态分布在各种矿物中。
地壳里含铁的矿物约有300多种,但可用于炼铁的矿石却只有少量的几种。
磁铁矿(成分是四氧化三铁)的含铁量最高,为50%~65%;赤铁矿(成分是三氧化二铁)的含铁量稍低;菱铁矿(成分是碳酸铁)和褐铁矿(成分是三氧化二铁的水合物)中铁的含量更少一些,但仍可用于炼铁。
铁矿石怎样炼成铁呢?要使氧化铁变为金属铁,必须要有适当的还原剂。
炼铁的还原剂主要是一氧化碳,它在炼铁过程中担负着从氧化铁矿石中夺取氧的任务。
那么,一氧化碳又是从哪里来的呢?在炼铁过程中,焦炭先跟热空气中的氧发生反应,生成二氧化碳。
二氧化碳再与炽热的焦炭反应,生成一氧化碳。
在铁矿石中,除了氧化铁以外,还含有大量的废石。
这种废石称为脉石,主要成分是二氧化硅,还有少量氧化铝。
脉石夹杂在炼出的铁中,影响铁的质量,必须除掉。
简述石灰的应用场合
简述石灰的应用场合石灰是一种重要的化工原料,具有广泛的应用场合。
以下将从农业、建筑、环境保护和工业等方面来简述石灰的应用场合。
在农业领域,石灰被广泛应用于土壤改良和调节酸碱度。
土壤的酸碱度对植物的生长有很大影响,过酸或过碱的土壤会对植物的根系和养分吸收造成阻碍。
石灰可以中和酸性土壤,提高土壤的酸碱度,使其适宜植物生长。
此外,石灰还可以作为钙肥使用,提供植物生长所需的营养元素。
在建筑领域,石灰被广泛用于制造石灰石、水泥和石膏等建筑材料。
石灰石是建筑材料的重要原料,可以制成石灰石砖、石灰石粉等。
水泥是建筑材料中的重要组成部分,石灰是水泥的主要原料之一,通过石灰的煅烧可以获得高岭土,再通过高岭土与石灰混合煅烧得到水泥。
石膏是建筑材料中的一种重要添加剂,用于调节水泥凝结时间和增加材料的强度。
在环境保护方面,石灰被用于净化废水和废气。
石灰具有较强的碱性,可以中和废水中的酸性物质,同时还可以与重金属离子结合形成沉淀物,从而起到净化水体的作用。
石灰也可以用于净化废气中的二氧化硫和氮氧化物等有害气体,通过与这些气体反应生成无害的化合物。
此外,石灰还可以作为固体废物的中和剂,中和酸性废物,从而减少对环境的污染。
在工业领域,石灰被广泛用于冶金、化工和制药等行业。
在冶金行业,石灰可以用于炼钢和炼铁过程中的脱硫剂和炉渣调节剂。
在化工行业,石灰可以用于制取各种化学物质,如石碱、氯化钠和氢氧化钠等。
在制药行业,石灰可以用于制取药品的原料,如石灰水可以用于制取氢氧化钙溶液。
总结起来,石灰的应用场合非常广泛,包括农业、建筑、环境保护和工业等领域。
石灰在土壤改良、建筑材料制造、废水净化和工业生产中都起到了重要的作用。
石灰的应用不仅可以改善生活环境,还可以提高农作物产量和质量,促进经济的发展。
因此,石灰是一种不可或缺的化工原料。
石灰石矿地域分布及其经济价值研究
石灰石矿地域分布及其经济价值研究石灰石作为一种重要的非金属矿产资源,在建筑材料、冶金、化工等领域都有广泛的应用。
本文将对石灰石矿的地域分布以及其经济价值进行研究。
一、石灰石矿的地域分布石灰石主要分布在全球的中低纬度地区,特别是热带和亚热带地区,其产量和储量相当可观。
以下是一些主要的石灰石矿地域分布:1. 亚洲地区亚洲地区的石灰石矿主要分布在印度、中国和日本等国家。
印度是亚洲地区石灰石生产的重要国家,其拥有丰富的石灰石矿床。
此外,中国作为世界上最大的石灰石生产国之一,也有大量的石灰石矿产资源。
日本的石灰石矿相对较少,主要集中在四国地区。
2. 欧洲地区欧洲地区的石灰石矿主要分布在英国、法国、德国、意大利和波兰等国家。
英国的德比郡被认为是石灰石的主要产区之一,法国和德国也有相当数量的石灰石矿床。
而意大利和波兰的石灰石产量相对较少。
3. 美洲地区美洲地区的石灰石矿主要分布在美国、墨西哥和加拿大等国家。
美国是全球最大的石灰石生产国,其庞大的市场需求和丰富的矿产资源使其成为重要的石灰石供应国。
墨西哥和加拿大的石灰石矿储量也相当可观。
4. 非洲地区非洲地区的石灰石矿主要分布在摩洛哥、埃及和南非等国家。
摩洛哥是非洲最大的石灰石生产国,其矿产资源丰富。
埃及和南非也有一定数量的石灰石矿床。
5. 大洋洲地区大洋洲地区的石灰石矿主要分布在澳大利亚和新西兰等地。
澳大利亚是该地区最大的石灰石生产国,其拥有丰富的石灰石矿床。
新西兰的石灰石矿产资源较为有限。
二、石灰石的经济价值石灰石作为一种重要的工业原材料,具有广泛的经济价值。
以下是石灰石的主要应用领域:1. 建筑材料石灰石广泛用于建筑材料的制造。
例如,生石灰可以用于水泥、砂浆和混凝土的制备,从而用于建筑物的修建和修复。
石灰石还可以用于石灰石石板和石灰岩砖的生产,用于建筑装饰和道路铺装等方面。
2. 钢铁冶金石灰石在钢铁冶金过程中起着重要的作用。
石灰石可以作为炼铁炉中的保护剂和还原剂,提高铁的产量和质量。
钢铁厂石灰窑用途
钢铁厂石灰窑用途全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钢铁厂石灰窑在钢铁生产过程中扮演着非常重要的角色。
石灰窑主要用于生产石灰,石灰又广泛应用于金属冶炼、建筑材料、环境保护、化工等领域。
石灰窑可以将石灰石等原料经过高温煅烧,从而得到粉状的石灰产品,这些产品在钢铁厂的生产过程中扮演着至关重要的角色。
钢铁厂石灰窑的主要用途之一就是用于脱硫。
在钢铁生产过程中,炼铁炉和炼钢炉排放出大量的二氧化硫等有害气体,这些气体对环境和人体健康都具有严重的危害。
为了减少大气污染,钢铁厂通常会选择使用石灰来吸收和中和这些有害气体。
石灰可以与二氧化硫反应生成硫酸钙,从而将有害气体转化为无害的物质,达到净化大气的目的。
钢铁厂石灰窑还可以用于脱碳。
在钢铁生产过程中,炼钢炉内的炉渣中通常含有大量的碳酸盐等物质,这些物质会影响钢铁的质量和性能。
为了提高钢铁的质量,钢铁厂会借助于石灰的脱碳作用,将碳酸盐等物质转化为气体排除,从而提高钢铁的纯度和均匀度,增强钢铁的机械性能和耐腐蚀性能。
钢铁厂石灰窑还广泛应用于建筑材料领域。
石灰是一种十分常见的建筑材料,可以用于生产石灰砂浆、石灰混凝土等建筑材料,这些材料在建筑施工中具有良好的粘结性和保温性能,能够有效提高建筑物的耐久性和抗震性。
石灰窑生产的石灰产品可以为建筑行业提供优质的原材料,帮助建筑施工更加高效、安全和可持续。
钢铁厂石灰窑还可以用于环境保护和治理。
近年来,环境污染问题日益严重,大气污染、水体污染等问题已经成为全球性的挑战。
而作为重要的环保材料,石灰可以被广泛应用于废气处理、废水处理等环境治理领域。
石灰可以与废气中的硫化氢等有害气体反应生成硫酸钙,起到净化废气的作用;石灰也可以被用于中和工业废水中的酸性物质,净化废水达标排放。
通过钢铁厂石灰窑生产的石灰产品,可以为环境治理提供强有力的支持,帮助实现绿色发展和可持续发展的目标。
钢铁厂石灰窑在钢铁生产及相关领域扮演着举足轻重的角色。
石灰在脱硫、脱碳、建筑材料、环境治理等方面具有重要的应用价值,为钢铁生产提供了坚实的基础和支持。
石灰石粉在炼钢的作用
石灰石粉在炼钢的作用嘿,朋友们!今天咱来聊聊石灰石粉在炼钢里头那可不得了的作用呀!你说这炼钢就像是一场激烈的战斗,各种原料都是英勇的战士。
那石灰石粉呀,绝对是其中的一把好手!它就像是战场上的神奇药剂,能带来意想不到的效果呢。
咱先说说它能去除杂质这点。
就好比家里打扫卫生,要把那些脏兮兮的灰尘垃圾都清理掉,让环境变得干干净净。
炼钢的时候也是一样,有好多杂质会捣乱呢,这时候石灰石粉就挺身而出啦,把那些杂质都给“抓”出来,让钢水变得纯净又透亮。
这多厉害呀!还有啊,它能调节炉渣的性质。
炉渣就像是炼钢这个大工程里的一个小助手,但要是这个小助手不听话,那可就麻烦啦。
石灰石粉能让炉渣变得乖乖的,该干啥干啥,更好地为炼钢服务呢。
这就好像是驯服了一匹野马,让它乖乖地为你拉车,多牛呀!而且哦,石灰石粉还能帮助降低炼钢的温度呢。
炼钢那可是高温作业呀,热得不行。
但有了石灰石粉,就好像给炼钢炉里装了一台空调,能让温度降下来一些,让炼钢的过程更加顺利。
这是不是很神奇?你想想看,如果没有石灰石粉,炼钢会变成啥样?杂质去除不干净,钢的质量能好吗?炉渣不听话,炼钢还能顺利进行吗?温度降不下来,那得多费劲呀!所以说呀,石灰石粉可真是炼钢的大功臣呢!咱再打个比方,炼钢就像是盖房子,石灰石粉就是那不可或缺的建筑材料。
没有它,房子能盖得稳当吗?肯定不行呀!它虽然不是最耀眼的那个,但绝对是最关键的那个。
咱国家的炼钢事业发展得这么好,石灰石粉可是功不可没呀!它就像一个默默无闻的幕后英雄,一直在为炼钢的成功付出努力。
我们得好好感谢它呢!总之呢,石灰石粉在炼钢中的作用那是杠杠的,绝对不能小瞧了它!它让炼钢变得更高效、更优质,为我们的生活带来了无数的好钢材。
所以呀,大家以后可别小看了这小小的石灰石粉哦!。
钢铁的原材料
钢铁的原材料钢铁是一种重要的金属材料,广泛应用于建筑、机械制造、交通运输等领域。
而钢铁的生产离不开其原材料,下面我们来详细了解一下钢铁的原材料是什么。
首先,钢铁的主要原材料是铁矿石。
铁矿石是一种含有铁元素的矿石,通常是以氧化铁的形式存在。
在钢铁生产过程中,铁矿石经过炼铁炉熔炼,将其中的铁元素提取出来,成为钢铁的重要原料。
目前世界上主要的铁矿石资源主要分布在澳大利亚、巴西、中国等国家,其中澳大利亚的哈默斯利铁矿是世界上最大的铁矿石开采地之一。
除了铁矿石之外,焦炭也是钢铁生产中不可或缺的原材料之一。
焦炭是煤炭经过高温干馏得到的一种固体燃料,具有高热值和良好的还原性能。
在炼铁炉中,焦炭作为还原剂参与到铁矿石的冶炼过程中,帮助提取铁元素并降低矿石中的杂质含量。
目前,世界上主要的焦炭产地包括澳大利亚、中国、美国等国家。
此外,石灰石和焦沥也是钢铁生产中的重要原材料。
石灰石主要用于炼铁炉的炼渣和炼钢过程中的脱硫剂,而焦沥则用于炼铁炉的冷却和焦炭的生产过程中。
这些原材料在钢铁生产中发挥着重要的作用,保证了钢铁产品的质量和生产效率。
除了上述原材料外,钢铁生产还需要大量的能源,如电力和燃料。
电力主要用于炼铁炉和炼钢炉的加热和照明,而燃料则用于焦炭的生产和炼铁炉的加热。
因此,能源资源也是钢铁生产中不可或缺的一部分。
综上所述,钢铁的原材料主要包括铁矿石、焦炭、石灰石、焦沥以及能源资源。
这些原材料在钢铁生产中发挥着各自重要的作用,保证了钢铁产品的质量和生产效率。
随着工业化进程的不断推进,对钢铁原材料的需求也在不断增加,因此,如何合理利用和开发这些原材料,将成为钢铁行业面临的重要挑战之一。
希望本文能够帮助大家更加深入地了解钢铁的原材料,为相关领域的研究和生产提供参考。
钢铁长流程中石灰石的作用
钢铁长流程中石灰石的作用嘿,朋友!你知道吗,在那庞大的钢铁长流程里,石灰石可有着举足轻重的地位呢!
想象一下,钢铁的生产就像是一场宏大的魔术表演,而石灰石就是其中一位神秘的“魔法助手”。
它可不是在那里打酱油的,而是实实在在发挥着关键作用。
首先,石灰石能在炼铁过程中大显身手。
就像一位英勇的战士,冲锋在前,为提高铁的质量而努力拼搏。
它能帮助去除矿石中的杂质,特别是那些可恶的二氧化硅。
你想想,要是没有石灰石来帮忙,那些杂质就像调皮捣蛋的小鬼,会把整个炼铁过程搅得一团糟。
而且啊,石灰石在炼钢的时候也是功不可没。
它就像是一个贴心的小管家,精心打理着炼钢的环境。
通过化学反应,它能够调节钢液中的成分,让钢的品质更上一层楼。
这难道不神奇吗?
再说说它对炉渣的影响吧。
石灰石参与形成的炉渣,就好比是钢铁生产中的“清洁工”,能够把那些不需要的东西统统带走。
炉渣的性质和流动性都因为石灰石的存在而变得更加理想,这不就像是给生产过程来了一场“大扫除”吗?
还有哦,石灰石还能降低炼铁和炼钢过程中的能耗。
这就好比是给整个生产流程注入了一股强大的动力,让一切都变得更加高效、更加顺畅。
你说,要是没有石灰石,这钢铁长流程还能这么顺利地进行吗?肯
定不能啊!它就像是钢铁生产中的无名英雄,默默地奉献着自己,却
很少被人提及。
所以啊,可别小看了这小小的石灰石,它在钢铁长流程中的作用那
可是大大的!没有它,我们哪能有高质量的钢铁产品来建造高楼大厦、铺设铁路桥梁呢?
总之,石灰石在钢铁长流程中的重要性是毋庸置疑的,它是整个生
产过程中不可或缺的一部分!。
石灰石在炼钢中的作用
非金属料一、造渣材料1.石灰炼钢对石灰的要求:◆Ca0含量高,Si02和S含量尽可能低。
Si02消耗石灰中的Ca0,降低石灰的有效Ca0含量;S能进入钢中,增加炼钢脱硫负担。
◆应具有合适的块度。
转炉石灰的块度以5~40mm为宜;电炉石灰的化学成分及块度要求见表7—5。
表7—5 电炉石灰的成分及块度要求石灰块度过大,石灰熔化缓慢,不能及时成渣并发挥作用;块度过小或粉末过多,容易被炉气带走,还会降低电炉砖砌炉盖的使用寿命。
◆烧减率控制在合适的范围内(4%~7%)。
◆活性度高。
活性度是衡量石灰与炉渣的反应能力,即石灰在炉渣中溶解速度的指标。
活性度高,则石灰熔化快,成渣迅速,反应能力强。
石灰石的煅烧过程:◆选择优质石灰石原料,低硫、低灰分燃料。
◆合适的煅烧温度。
煅烧温度控制在1050~11500C的范围。
◆先进的煅烧设备,如回转窑、气烧窑等。
根据煅烧温度和时间的不同,石灰可分以下几种:◆生烧石灰。
煅烧温度过低或煅烧时间过短,含有较多未分解的CaC03的石灰称为生烧石灰;◆过烧石灰。
煅烧温度过高或煅烧时间过长而获得的晶粒大、气孔率低以及体积密度大的石灰称为过烧石灰;◆软烧石灰。
煅烧温度在1100℃左右而获得的晶粒小、气孔率高、体积密度小、反应能力高的石灰称为软烧石灰或活性石灰。
生烧和过烧石灰的反应性差,成渣也慢。
活性石灰是优质冶金石灰,它有利于提高炼钢生产能力,减少造渣材料消耗,提高脱磷、脱硫效果并能减少炉内热量消耗。
2.萤石萤石的特征:◆主要成分为CaF2。
◆熔点很低(约930℃)。
◆改善碱性熔渣流动性且又不降低碱度的稀释剂,又称助熔造渣剂。
◆增强渣钢间的界面反应能力。
◆大量使用萤石会增加转炉喷溅,加剧对炉衬的侵蚀。
炼钢使用的萤石要求:◆CaF2的含量越高越好,而Si02的含量要适当,其他杂质如S、Fe等含量要尽量低。
◆块度要合适,并且干燥清洁。
冶炼优质钢用的萤石使用前要在60~100℃低温下烘烤8h以上。
石灰石在转炉炼钢工艺上的应用
石灰石在转炉炼钢工艺上的应用张杰新阮铭重庆钢铁股份公司二炼钢厂1.前言提高生产工艺技术水平,降低生产成本,是目前产能过剩导致钢材价格低迷,钢铁企业处于微薄利润或亏损状态下须走的必经之路。
生产规模的降低,铁水消耗的升高,导致炉内热量富余加剧,为使用石灰石炼钢创造了条件。
使用石灰石炼钢不仅可以造渣,也可以达到平衡热量的目的,促使炼钢成本的降低。
2、可行性分析2.1使用石灰石的理论依据石灰石加入转炉后,其反应为[1]:CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)△Gθ=169120-144.6T,J•mol−1 (1)由式(1)的热力学数据可知,在炼钢温度下,石灰石的分解属于自发反应△Gθ <0,且分解温度在900℃左右。
另外,石灰石分解产生的CO2 气体具有氧化性,可以与金属发生发应,其反应式为[2,3]:CO2(g)+Fe(l)=CO(g)+FeO(s)△Gθ =4343-13.653T,J•mol−1 (2)由式(2)的热力学数据可知,在炉内温度条件下,该反应可以自发进行△Gθ <0,其产物使渣中FeO 含量增加,有利于前期造渣脱磷。
石灰石加入炉内的反应过程①使原来在2个反应器中进行的反应在1个反应器里完成,因而减少了工序②石灰煅烧快速完成无功热耗散极小③分解出CO2与[M]反应生成CO可回收④转炉内生成石灰无须出炉转运不浪费其物理热⑤但转炉内需要增加热供给,以减少冷铁料加入维持热平衡为宜石灰石分解与煅烧时间的关系☐石灰石块在1400℃下的分解速度比1100℃大很多,1400℃下30mm左右的块度仅5分钟即可分解73.6 %。
如图1所示。
☐图1 分解率与煅烧时间的关系2.2生产条件要求☐石灰石的冷却效应是废钢的3.0-4.0倍[4],其分解需要吸收大量的热量,为此,热铁水消耗或铁水温度要高,以满足炉内热量平衡。
☐由于石灰石的表面比石灰硬,且石灰石在转炉内分解需要一定的时间,因此,入炉的石灰石的粒度最好在20-40mm之间。
石灰石炼钢工艺流程
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氧化钙在冶金领域的应用
氧化钙在冶金领域的应用冶金氧化钙(石灰)主要用于,钢厂,不锈钢厂,炉料厂等。
规格有;转炉小块。
高炉大块。
烧结生石灰粉。
一般要求粉灰氧化钙78%以上。
一般钢厂块灰83以上。
特钢和不锈钢等要求85以上。
含硅,含硫。
含镁。
烧失量都要低。
活性度280-320之间。
(凤阳明帝)氧化钙在冶金领域的应用:1、生产脱硫吸收剂。
石灰石破碎到0 ~2mm ,其中+ 2 mm < 5 %、0~0. 45 mm > 50 %的粉状代替原石灰或消石灰,在吸收塔内与水混合搅拌成浆液,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气进行化学反应被脱除,最终反应产物为石膏。
脱硫后的生石灰烟气经加热升温后排入烟囱。
2、生产高档造纸用涂布级重质碳酸钙产品。
这类高附加值的微细、超细及活性重质碳酸钙在造纸工艺中应用十分广泛,粉碎后一般粒径- 2μm ≥90 %的用于中性施胶造纸工艺; - 2μm 粒径≥50 %的主要用于涂布纸的填料。
3、生产焦炉煤气:每生产1t焦炭约产生300m3焦炉煤气。
焦炉煤气煤气热值约为16750KJ/m3 焦炉煤气成分主要有5种,体积含量为:H2+CH4+CO+CO2+N2=(50%~58%)+(22%~25%)+CO+CO2+N2 注意,焦炉煤气中含有大量粉尘、焦油、硫等杂质,对石灰生产不利,必须经过脱除焦油、脱硫等净化工序后,得到的净煤气才能用于焙烧石灰。
4、生产高炉煤气:每生产1t铁约产生2000m3高炉煤气。
高炉煤气煤气热值约为3768~4187KJ/m3,冶炼炼钢生铁时发热值较低,冶炼特殊生铁时发热值较高(419~628KJ/m3)高炉煤气成分主要有5种,体积含量为:CO+H2+N2+CO2+CH4=(25%~30%)+(2%~4%)+(55%~58%)+(13%~16 %)+CH4注意,根据有关资料,当空气中的CO浓度超过16mg/L时,即有中毒危险。
高炉煤气中含有大量的CO,应严防漏气,避免CO中毒事故。
造渣材料
(3)生白云石
近年来, 国外氧气转炉普遍采用白云石等含 MgO 的材 料造渣,增加渣中 MgO 含量,以减少炉衬中 MgO 向炉渣中 转移,且能促进前期化渣。
(4)合成造渣材料
将石灰和熔剂预先在炉外制备成低熔点的造渣材料。 将其加入炉内,必能加速成渣过程,提高炼钢的技术经济 指标,但是由于制备困难,应用还不普遍。 (本节完)
煅烧情况
石灰石主要成分是 CaCO3,其分解温度为 880~910℃。分解反应为: CaCO3→CaO+CO2 石灰石的短少温度和煅烧时间对石灰质量影响很大,因此可见石灰石分为三类:生烧、过 烧、软烧。 a 生烧石灰 煅烧温度过低(<920℃)或煅烧时间过短,石灰含有较多未分解的 CaCO3。 石灰生烧率高,使用时将在炼钢炉内继续完成分解反应,使化渣时间延长;炉子热效率低, 给冶炼操作带来很多不便。生烧率可用灼减表示。石灰的的灼减大,表明生烧率高。应当将灼 减控制在适当范围内(4~7%) 。 b 过烧石灰 煅烧温度过高(>1200℃)或煅烧时间过长,石灰石分解快,CaO 晶粒长大快,晶粒粗大, 气孔率低,体积密度大,反应能力差,不利于快速成渣。 c 软烧石灰(活性石灰) 煅烧温度控制在 1050~1150℃, 获得晶粒细小, 气孔率高 (>40%) ,体积密度小 (约 1.6g/cm ) 反应能力高的石灰的活性石灰,有利于快速成渣。
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(2)萤石
萤石的主要成分是 CaF2 它的熔点很低(约 930℃) , 是炼钢普遍应用的助熔剂。 萤石化渣的最大优点是:①化渣快,②能迅速降低熔 渣熔点,③稀释炉渣。缺点是:化渣作用不持久。因为在 炼钢温度下渣中的 F 能挥发。另外,大量使用萤石易引起 喷溅,并加剧对炉衬的侵蚀。因此,萤石用量不宜过多, 一般控制在石灰用量的法基本的造渣材料。
土法炼钢工艺流程
土法炼钢工艺流程土法炼钢是一种古老的炼钢工艺,起源于中国古代。
它是一种以土炉为炼钢设备,以生铁和生铁渣为原料,通过高温熔炼、氧化还原等化学反应,将生铁转化为钢的工艺。
土法炼钢工艺流程复杂,需要严格控制各个环节,下面我们来详细介绍土法炼钢的工艺流程。
1. 原料准备。
土法炼钢的原料主要包括生铁、生铁渣、石灰石、木炭等。
生铁是主要原料,生铁渣是副原料,石灰石用于脱硫,木炭用于提供燃料和还原剂。
这些原料需要经过精确的配比,以确保炼钢过程中的化学反应能够顺利进行。
2. 炉料装入。
炉料装入是土法炼钢的第一步,将原料按一定的配比装入土炉中。
生铁和生铁渣是主要的炉料,石灰石和木炭作为辅助炉料也需要一同装入。
在装入过程中需要注意炉料的均匀分布,以便于后续的加热和化学反应。
3. 加热熔化。
炉料装入后,需要进行加热熔化。
这个过程需要耗费大量的木炭,以提供足够的热量。
在加热的过程中,炉料中的生铁和生铁渣开始熔化,石灰石开始脱硫,产生大量的气体。
这个过程需要持续数小时,直到炉料完全熔化。
4. 氧化还原反应。
炉料完全熔化后,开始进行氧化还原反应。
这个过程是土法炼钢的关键,通过控制氧化还原反应的条件,可以使炉料中的碳、硅、锰等元素发生化学变化,从而将生铁转化为钢。
这个过程需要严格控制炉内氧气的含量和炉温的分布,以确保反应能够顺利进行。
5. 钢水浇铸。
当炉料中的生铁完全转化为钢后,需要进行钢水浇铸。
这个过程需要将炉料中的钢水倒入浇铸模具中,进行冷却凝固,形成钢锭。
在浇铸过程中需要注意控制浇注速度和冷却速度,以确保钢锭的质量。
6. 钢锭处理。
钢锭冷却后,需要进行钢锭处理。
这个过程主要包括除渣、除气、除杂质等工序,以提高钢锭的质量。
除渣是将浇铸过程中产生的氧化物和其他杂质从钢水中去除,除气是将钢水中的气体去除,除杂质是将钢水中的杂质去除。
这些工序需要使用一些特殊的设备和工具,以确保钢锭的质量符合要求。
土法炼钢是一种古老的炼钢工艺,虽然在现代工业中已经被淘汰,但是它仍然具有一定的历史意义和文化价值。
石灰石在炼钢中的作用
炼钢厂使用生石灰的作用炼钢主要指的是将生铁炼成钢铁,它是通过一个氧化还原的过程。
因为在炼钢的过程中需要加入熔剂将生铁的硫、磷形成炉渣然后去除,使用石灰是适宜的熔剂。
炼钢厂使用生石灰有效碱一般为主要作用是将化废钢,磷等杂物去除,通过氧化过程,在脱硫的作用形成一个还原条件的。
以上阐述是炼钢厂使用生石灰的作用,由于生石灰在工业上的用途比较广泛,目前作用为脱硫剂还有污水处理剂的较多,所以根据每个行业的需求不同,可要求产品质量的高低。
钢厂石灰石作用农业上的作用:用生石灰配制石灰硫黄合剂,波尔多液等农药。
利用纯净的石灰石粉和氯气反应制得漂白的。
生石灰用作干燥剂和消毒剂。
石灰有生石灰和熟石灰。
石灰与烧碱制成的碱石灰,用作二氧化碳的吸收剂。
纯碱是用石灰石,食盐,氨等原料经过多步反应制得(索尔维法)。
用石灰石粉浆刷树干,可保护树木。
石灰石粉大量用做建筑材料,也是许多工业的重要原料。
利用消石灰和纯碱反应制成烧碱(苛化法)。
炼铁用石灰石作熔剂,除去脉石。
土壤中施用熟石灰可中和土壤的酸性,改善土壤的结构,供给植物所需的钙素。
生石灰吸潮或加水成为消石灰,消石灰也叫熟石灰,它的主要成分是。
熟石灰经调配成石灰浆,石灰膏,石灰砂浆等,用作涂装材料和砖瓦粘合剂。
玻璃由石灰石,等混合,经高温熔融制得。
石灰石烧加工制成较纯的粉状石灰石粉,用做橡胶,塑料,纸张,牙膏,化妆品等的填充料。
电石(主要成分是)是生石灰与焦炭在电炉里反应制得。
水泥是由石灰石和粘土等混合,经高温煅烧制得。
钢厂石灰石作用、石灰石用途、广泛产品市场前景看好、但因为石灰石在中国面广量丰无地方资源优势可言、必须靠实力和其他优势获取市场份额。
因此面对这一资源在开发应用时应慎重选择取短的工序、可能简单的方法现实的市场以低成本、高质量提高市场竞争能力。
综合国内外石灰石产品深加工发展现状介绍我国石灰石矿几种主要用途。
常见的是生产硅酸盐水泥。
一般石灰石经过破碎、磨矿后均能达到水泥原料的要求。
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非金属料一、造渣材料1.石灰炼钢对石灰的要求:◆Ca0含量高,Si02和S含量尽可能低。
Si02消耗石灰中的Ca0,降低石灰的有效Ca0含量;S能进入钢中,增加炼钢脱硫负担。
◆应具有合适的块度。
转炉石灰的块度以5~40mm为宜;电炉石灰的化学成分及块度要求见表7—5。
表7—5 电炉石灰的成分及块度要求石灰块度过大,石灰熔化缓慢,不能及时成渣并发挥作用;块度过小或粉末过多,容易被炉气带走,还会降低电炉砖砌炉盖的使用寿命。
◆烧减率控制在合适的围(4%~7%)。
◆活性度高。
活性度是衡量石灰与炉渣的反应能力,即石灰在炉渣中溶解速度的指标。
活性度高,则石灰熔化快,成渣迅速,反应能力强。
石灰石的煅烧过程:◆选择优质石灰石原料,低硫、低灰分燃料。
◆合适的煅烧温度。
煅烧温度控制在1050~11500C的围。
◆先进的煅烧设备,如回转窑、气烧窑等。
根据煅烧温度和时间的不同,石灰可分以下几种:◆生烧石灰。
煅烧温度过低或煅烧时间过短,含有较多未分解的CaC03的石灰称为生烧石灰;◆过烧石灰。
煅烧温度过高或煅烧时间过长而获得的晶粒大、气孔率低以及体积密度大的石灰称为过烧石灰;◆软烧石灰。
煅烧温度在1100℃左右而获得的晶粒小、气孔率高、体积密度小、反应能力高的石灰称为软烧石灰或活性石灰。
生烧和过烧石灰的反应性差,成渣也慢。
活性石灰是优质冶金石灰,它有利于提高炼钢生产能力,减少造渣材料消耗,提高脱磷、脱硫效果并能减少炉热量消耗。
2.萤石萤石的特征:◆主要成分为CaF2。
◆熔点很低(约930℃)。
◆改善碱性熔渣流动性且又不降低碱度的稀释剂,又称助熔造渣剂。
◆增强渣钢间的界面反应能力。
◆大量使用萤石会增加转炉喷溅,加剧对炉衬的侵蚀。
炼钢使用的萤石要求:◆CaF2的含量越高越好,而Si02的含量要适当,其他杂质如S、Fe等含量要尽量低。
◆块度要合适,并且干燥清洁。
冶炼优质钢用的萤石使用前要在60~100℃低温下烘烤8h以上。
◆造渣时,配比、用量要合适。
如果加入量过少,起不到稀释与助熔的作用;如果加入量过多将使熔渣过稀,对渣线侵蚀严重。
另外,过稀的熔渣的渣面不起泡沫,既浪费了热量也降低了炉衬的使用寿命。
3.白云石白云石的特征:◆主要成分是CaC03.MgC03。
◆熔点比石灰低,属于镁质造渣剂。
镁质造渣剂是指Mg0含量比通常的造渣剂高。
◆配加部分自云石造渣,可以减少炉衬中的Mg0向炉渣中转移,加速石灰熔化,促进前期化渣,减轻炉渣对炉衬的侵蚀,延长炉衬寿命。
炼钢用白云石的要求:含有一定量的Mg0,杂质少,块度合适。
4.硅石与石英砂硅石与石英砂的特征:◆主要成分是Si02。
◆是酸性炉炼钢的主要造渣材料。
◆在碱性电炉炼钢过程中,硅石和石英砂主要用于还原期调整中性渣的成分。
◆在碱性炉中,大量加入硅石和石英砂,易造成炉衬渣线侵蚀严重。
炼钢用硅石的要求:Si02含量在90%以上,FeO<0.5%,并要求表面清洁,块度一般为15~50mm,使用前须在100~200℃温度下干燥4h。
炼钢用石英砂的要求:Si02含量大于95%,FeO<0.5%,水分小于0.5%,粒度一般为1~3mm,使用前应在400℃左右的温度下进行长时间的烘烤。
5.电石块电石块的特征:◆主要成分为CaC2,是由石灰和焦炭在高温下炼制的暗灰色不规则的块状固体。
◆纯CaC2的熔点高达2300℃,但CaC2与Ca0的共晶温度为l640℃,工业上所用的电石块的熔点约为l620℃。
◆在电炉钢的冶炼过程中,电石块常用作造还原渣,并兼有脱硫作用。
◆电石块遇水即发热分解放出乙炔气体,具有难闻气味,与火焰接触即可燃烧,温度可达3000℃,又常用于金属切割。
电石块的要求:◆放在密封的容器保存,在使用前需经高温烘烤。
6.电石粉电石粉的特征:◆主要用于喷粉精炼过程中,它是一种良好的脱氧除硫剂。
◆在特定的条件下还可脱磷。
◆直接与钢液接触能使钢液略有增碳现象。
电石粉的要求:使用粒度一般小于0.6mm,水分小于0.1%,贮存与运输要封闭,注意隔绝空气防止潮解,喷吹前需筛分。
7.碳化硅粉碳化硅粉的特征:主要用于钢液的间接脱氧,它具有脱氧迅速,熔渣活跃,渣白快等较好的冶金效果。
碳化硅粉的使用要求:粒度一般小于3mm,水分小于0.5%,干燥温度为100~150℃,时间大于8h。
用于炉外喷粉精炼特制的碳化硅,要求粒度小于0.6mm,水分小于0.1%。
8.合成造渣剂合成造渣剂的特征:◆把石灰和熔剂预先在炉外混合而制成的造渣材料。
◆具有熔点低、碱度高、颗粒小、成分均匀的特点。
◆在高温下容易破碎。
二、氧化剂1.氧气氧气的特征:◆各种炼钢方法中氧的主要来源。
◆转炉吹氧使吹炼时间大大缩短,生产率提高。
◆电炉熔化期使用氧气能加速炉料的熔化。
◆电炉钢返吹法冶炼利用氧气能够回收返回废钢中的贵重合金元素。
◆用氧代替铁矿石作氧化剂,对排除钢中气体和非金属夹杂物特别有利。
◆用氧作氧化剂能使熔池温度迅速提高以及缩短各种杂质的氧化时间。
炼钢用氧气的主要要求:氧气纯度应达到或超过99.5%,数量充足,氧压稳定且安全可靠。
2.铁矿石铁矿石的特征:◆存在形式是Fe203、Fe304和Fe0,其含氧量分别为30.06%、27.64%和22.28%。
◆铁矿石是电炉炼钢的主要氧化剂,能创造高氧化性的熔渣,从而有利于脱磷。
◆铁矿石在熔化、分解过程中要吸热,起冷却剂的作用。
◆在氧化过程中,有利于各种放热反应的顺利进行,分解出来的铁可以增加金属收得率。
对铁矿石的要求:铁含量要高、密度要大、杂质要少,在800℃以上的高温下烘烤4h后使用。
天然富铁矿的化学成分及块度要求见表7—6。
表7—6 天然富铁矿成分及使用块度要求3.氧化铁皮氧化铁皮的特征:◆是钢锭(坯)加热和轧制中产生的,又称铁鳞。
◆铁含量高、杂质少,密度小、不易下沉。
◆利用它主要用来调整炉渣的化学成份、提高炉渣的Fe0含量、降低熔渣的熔点、改善炉渣的流动性。
◆在炉渣碱度合适情况下,采用氧化铁皮能提高去磷数果。
◆氧化铁皮还有冷却作用。
炼钢用氧化铁皮的要求:化学成分符合标准,不含油污和水分,使用前需在大于500℃的温度下烘烤4h,保持干燥。
炼钢对氧化铁皮的化学成分要求见表7—7。
表7—7 氧化铁皮成分要求4.其他氧化剂锰矿、铬矿、氧化镍、钨砂、钼砂等。
三、配碳剂电炉常用的配碳剂有:1.生铁特征和要求见前。
2.天然石墨天然石墨的特征:◆真密度约为1.9~2.1t/m3。
◆碳含量因产地不同而不同,一般为60%~80%,最高可达95%。
◆利用石墨配碳,收得率不稳定,且与所炼钢种及用氧强度有关,一般波动在50%~70%之间。
电炉炼钢配碳对石墨的要求:◆碳含量高,S、P及其他杂质如SiO2等含量低,灰分也低。
◆使用块度为40~70mm。
◆装料前装入炉或制成粉剂,利用喷粉设备喷入钢液中。
3.电极块电极块的特征:◆由废电极破碎而成。
◆碳含量约为93%~98%,灰分小于0.5%,硫含量也低。
◆真密度为2.2t/m3。
◆多用于返吹法冶炼的高级优质钢上。
◆在低碳钢上的收得率一般按65%考虑。
电炉炼钢配碳对电极块的要求:◆使用块度为20~50mm。
◆装料前装入炉或制成粉剂,利用喷粉设备喷入钢液中。
4.焦炭焦炭的特征:◆根据使用原料的不同,分为石油焦、冶金焦、沥青焦多种。
◆冶金焦最常见,也最廉价,如果不作特殊说明,通常所说的焦炭就是指冶金焦而言的。
◆焦炭的真密度为l.8~2.Ot/m3,质轻多孔易吸收水分,且S、P等杂质含量也高。
◆只能用于氧化法冶炼的配碳,收得率约为30%。
电炉炼钢配碳对焦炭的要求:装料前装入炉或制成粉剂,利用喷粉设备喷入钢液中。
四、增碳剂1.增碳生铁增碳生铁的要求:表面清洁、无锈,且硫、碳含量低,使用前应进行烘烤。
生铁增碳的特征:◆利用生铁增碳时,增碳量不宜过大。
◆加入量过大会使钢中夹杂物含量增加而不利于提高钢的质量。
◆用生铁增碳一般不超过0.05%。
◆利用生铁增碳时,碳在钢液中的收得率为100%。
2.电极电极的特征:◆碳含量较高、硫含量和灰分较低。
◆用于钢液的增碳时收得率比较稳定。
◆是一种比较理想的增碳剂。
3.石油焦石油焦的特征:灰分极少,含硫也少,用于钢液的增碳效果也比较理想,但价格较高。
4.木炭木炭的特征:灰分和硫含量虽然很低,但密度小,用于钢液的增碳时收得率低且价格较贵,目前已很少使用。
5.焦炭焦炭的特征:◆由冶金焦磨制而成,价格低廉,制取容易,是最常见的增碳剂。
◆灰分和硫含量较高,增碳作用不如电极粉好。
◆使用前需在60~100℃的温度下干燥8h以上,并要求残留水分不大于0.5%。
一些炭素增碳剂的化学组成、粒度要求及收得率见表7—8。
表7—8 炭素增碳剂的化学组成粒度要求及收得率注:表中喷粉增碳的收得率适用于碳含量小于0.70%以下的钢种,当碳含量大于0.70%时,收碍率还要低。
转炉炼钢中有时为了调整冶炼终点的含碳量,也需要加入一些炭素增碳剂。
五、冷却剂1. 冷却剂的作用炼钢过程中,有时需要加入冷却剂来平衡热量。
2.常用的冷却剂的种类废钢、氧化铁皮、烧结矿、球团矿、铁矿石等。
对于钢铁企业来说,炼铁和炼钢都需要石灰石。
在炼铁方面就是用石灰石来降低脉石和灰分的熔点,以生产低熔点的化合物,在生产中石灰石的氧化钙实际含量为50%左右。
在炼钢方面,是用石灰石来造渣的,对于石灰石的具体成分要:氧化钙>=85%,二氧化硅<=3%(电炉小于2%),氧化镁<=5%,氧化铁+氧化铝<=3%,硫<=0.15%,水<=0.3%。
对于转炉,石灰石的块度为20-50mm, 电炉为20-60mm石灰石的用途石灰和石灰石大量用做建筑材料,也是许多工业的重要原料。
石灰石可直接加工成石料和烧制成生石灰。
石灰有生石灰和熟石灰。
生石灰的主要成分是CaO,一般呈块状,纯的为白色,含有杂质时为淡灰色或淡黄色。
生石灰吸潮或加水就成为消石灰,消石灰也叫熟石灰,它的主要成分是Ca(OH)2。
熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏、石灰砂浆等,用作涂装材料和砖瓦粘合剂。
水泥是由石灰石和粘土等混合,经高温煅烧制得。
玻璃由石灰石、石英砂、纯碱等混合,经高温熔融制得。
炼铁用石灰石作熔剂,除去脉石。
炼钢用生石灰做造渣材料,除去硫、磷等有害杂质。
电石(主要成分是CaC2)是生石灰与焦炭在电炉里反应制得。
纯碱是用石灰石、食盐、氨等原料经过多步反应制得(索尔维法)。
利用消石灰和纯碱反应制成烧碱(苛化法)。
利用纯净的消石灰和氯气反应制得漂白的。
利用石灰石的化学加工制成氯化钙、硝酸钙、亚硫酸钙等重要钙盐。
消石灰能除去水的暂时硬性,用作硬水软化剂。
石灰石烧加工制成较纯的粉状碳酸钙,用做橡胶、塑料、纸、牙膏、化妆品等的填充料。
石灰与烧碱制成的碱石灰,用作二氧化碳的吸收剂。
生石灰用作干燥剂和消毒剂。