冶金脫硫
用於鍊鋼的石灰通常含有矽、硫、鎂等雜質。石灰質量直接關係到鍊鋼的成渣速度、能源消耗,並影響鋼水脫硫效果等指標。高質量的石灰具有縮短冶煉時間、提高鋼水純淨度及收得率、降低石灰及螢石消耗、提高爐襯壽命等優點。
一、有效氧化鈣和二氧化矽含量的影響
有效CaO是指石灰中CaO含量減去石灰自身SiO2在特定渣鹼度條件下消耗的CaO量所得的餘量。成分一定的鐵水所需的石灰量由終渣鹼度(CaO/SiO2)確定,而SiO2含量又是決定爐渣鹼度的關鍵因素,SiO2含量越高,所需石灰量就越大。對石灰中所含的雜質SiO2,若按渣鹼度為3.2計算,則石灰中每含1mol的SiO2,就需要3.2mol的活性CaO與之中和,大大降低了石灰中有效CaO的含量,從而增加了鍊鋼用石灰量,也增加了渣量。據報道,有效CaO質量分數減小1%時,按鍊鋼渣鹼度3.2計算,鍊鋼石灰消耗量將增加0.432kg/t。廣鋼集團年產鋼四百多萬噸,若鍊鋼石灰有效CaO含量減小1%,則每年鍊鋼石灰消耗將增加一千七百多噸,約合人民幣75萬元。
二、硫含量的影響
石灰中硫含量增加會降低有效CaO含量,增加噸鋼消耗,同時加速爐襯損毀,更重要的是會降低對鋼水的脫硫能力,影響鋼水質量。降低有效CaO含量,增加消耗，硫含量的增加,將降低石灰中的有效CaO含量,增加噸鋼石灰消耗。按硫含量增加0.03%,廣鋼年消耗石灰25萬噸計算,每年將增加有效CaO消耗130多噸;按純度90%計算,每年將增加石灰消耗約145t,約合人民幣6.5萬元。石灰中硫含量增加造成鋼水硫含量增加,加劇了熔渣與爐襯的反應,加速爐襯損毀。降低對鋼水的脫硫能力,惡化鋼水質量。石灰作為造渣劑的目的之一是去除鋼水中的硫。若石灰本身含硫量較高,顯然對鋼水中硫的去除不利。據報道,當石灰中增加0.01%的硫時,將使鋼水增加0.001%的硫,其結果將增加石灰消耗,延長吹煉時間,降低脫硫、脫磷率,惡化鋼水質量。
因此,降低石灰中的硫含量是降低石灰消耗,提高爐襯壽命,提高鋼水質量,保證冶煉順利進行的重要措施。
三、灼減
一般石灰的灼減量為2.5%～3.0%,相當於石灰中殘餘CO2量為2%左右。石灰中殘餘CO2的量還反映了石灰在煅燒中的生過燒情況,影響石灰中有效CaO含量。據報導,當灼燒減量減少0.20%時,有效CaO含量可提高0.17%,將降低噸鋼石灰消耗。
四、活性度
石灰的活性是指在熔渣中與其它物質的反應能力,用石灰在熔渣中的熔化速度表示。由於直接測定石灰在熔渣中的熔化速度(熱活性)比較困難,通常用石灰與水的反應速度,即石灰水活性表示。石灰活性度高,其化學效能活潑、反應能力強,有利於冶煉過程的進行。據統計,採用活性石灰(一級灰,活性度大於320)與採用普通石灰(活性度小於300)相比,轉爐吹氧時間可縮短10%,鋼水收得率可提高10%,石灰消耗可減少20%,螢石消耗可減少25%,同時高活性的石灰還有利於提高脫硫、去磷能力,並提高爐襯壽命。
五、雜質
石灰中的雜質一般是指石灰石中的SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O和K2O等。這些雜質在較低溫度下(900℃)就與石灰開始反應,促使CaO微粒間的融合,導致微粒結晶粗大化,降低活性。鐵的化合物和鋁的化合物是強的助熔劑,能促使生成易熔的矽酸鈣、鋁酸鈣和鐵酸鈣。這些熔融化合物會堵塞石灰表面細孔,使石灰反應能力下降,同時還會阻擋CO2氣體的排出,形成中心某些部位的生燒石灰。更主要的是,這些熔融化合物和石灰髮生反應,粘結在一起形成渣塊,使石灰窯窯況失調,嚴重降低石灰的活性,使鍊鋼石灰用量增加。
冶金脫硫
用於鍊鋼的石灰通常含有矽、硫、鎂等雜質。石灰質量直接關係到鍊鋼的成渣速度、能源消耗,並影響鋼水脫硫效果等指標。高質量的石灰具有縮短冶煉時間、提高鋼水純淨度及收得率、降低石灰及螢石消耗、提高爐襯壽命等優點。
一、有效氧化鈣和二氧化矽含量的影響
有效CaO是指石灰中CaO含量減去石灰自身SiO2在特定渣鹼度條件下消耗的CaO量所得的餘量。成分一定的鐵水所需的石灰量由終渣鹼度(CaO/SiO2)確定,而SiO2含量又是決定爐渣鹼度的關鍵因素,SiO2含量越高,所需石灰量就越大。對石灰中所含的雜質SiO2,若按渣鹼度為3.2計算,則石灰中每含1mol的SiO2,就需要3.2mol的活性CaO與之中和,大大降低了石灰中有效CaO的含量,從而增加了鍊鋼用石灰量,也增加了渣量。據報道,有效CaO質量分數減小1%時,按鍊鋼渣鹼度3.2計算,鍊鋼石灰消耗量將增加0.432kg/t。廣鋼集團年產鋼四百多萬噸,若鍊鋼石灰有效CaO含量減小1%,則每年鍊鋼石灰消耗將增加一千七百多噸,約合人民幣75萬元。
二、硫含量的影響
石灰中硫含量增加會降低有效CaO含量,增加噸鋼消耗,同時加速爐襯損毀,更重要的是會降低對鋼水的脫硫能力,影響鋼水質量。降低有效CaO含量,增加消耗，硫含量的增加,將降低石灰中的有效CaO含量,增加噸鋼石灰消耗。按硫含量增加0.03%,廣鋼年消耗石灰25萬噸計算,每年將增加有效CaO消耗130多噸;按純度90%計算,每年將增加石灰消耗約145t,約合人民幣6.5萬元。石灰中硫含量增加造成鋼水硫含量增加,加劇了熔渣與爐襯的反應,加速爐襯損毀。降低對鋼水的脫硫能力,惡化鋼水質量。石灰作為造渣劑的目的之一是去除鋼水中的硫。若石灰本身含硫量較高,顯然對鋼水中硫的去除不利。據報道,當石灰中增加0.01%的硫時,將使鋼水增加0.001%的硫,其結果將增加石灰消耗,延長吹煉時間,降低脫硫、脫磷率,惡化鋼水質量。
因此,降低石灰中的硫含量是降低石灰消耗,提高爐襯壽命,提高鋼水質量,保證冶煉順利進行的重要措施。
三、灼減
一般石灰的灼減量為2.5%～3.0%,相當於石灰中殘餘CO2量為2%左右。石灰中殘餘CO2的量還反映了石灰在煅燒中的生過燒情況,影響石灰中有效CaO含量。據報導,當灼燒減量減少0.20%時,有效CaO含量可提高0.17%,將降低噸鋼石灰消耗。
四、活性度
石灰的活性是指在熔渣中與其它物質的反應能力,用石灰在熔渣中的熔化速度表示。由於直接測定石灰在熔渣中的熔化速度(熱活性)比較困難,通常用石灰與水的反應速度,即石灰水活性表示。石灰活性度高,其化學效能活潑、反應能力強,有利於冶煉過程的進行。據統計,採用活性石灰(一級灰,活性度大於320)與採用普通石灰(活性度小於300)相比,轉爐吹氧時間可縮短10%,鋼水收得率可提高10%,石灰消耗可減少20%,螢石消耗可減少25%,同時高活性的石灰還有利於提高脫硫、去磷能力,並提高爐襯壽命。
五、雜質
石灰中的雜質一般是指石灰石中的SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O和K2O等。這些雜質在較低溫度下(900℃)就與石灰開始反應,促使CaO微粒間的融合,導致微粒結晶粗大化,降低活性。鐵的化合物和鋁的化合物是強的助熔劑,能促使生成易熔的矽酸鈣、鋁酸鈣和鐵酸鈣。這些熔融化合物會堵塞石灰表面細孔,使石灰反應能力下降,同時還會阻擋CO2氣體的排出,形成中心某些部位的生燒石灰。更主要的是,這些熔融化合物和石灰髮生反應,粘結在一起形成渣塊,使石灰窯窯況失調,嚴重降低石灰的活性,使鍊鋼石灰用量增加。