炼钢炉渣
使黏度降低。
• (2)碱性渣中,CaO超过40-50%后,随CaO增加,黏度也随之增加。 • (3)SiO2在一定范围内增加,能降低碱性渣的黏度,但SiO2含量超
过一定值,则使熔渣变黏。
• (4)增加FeO含量,渣黏度显著降低。 • (5)MgO 在碱性渣中对黏度影响很大,当MgO浓度超过9%-10%时,
• 1、炉渣的组成 • 以金属氧化物为主,并含有少量的硫化物和氟化物。 • 氧化物可归纳为以下三类: • 1)碱性氧化物,主要是RO型氧化物,如CaO、MgO、
MnO、FeO等。 • 2)酸性氧化物,主要是SiO2和P2O5,其他还有TiO2、
V2O5等。 • 3)中性氧化物,R2O3型氧化物,如Al2O3、Fe2O3、
二、炉渣的化学性质
• 1、炉渣的碱度 • 熔渣的碱度即熔渣中碱性氧化物浓度总和与酸性氧化
物浓度总和之比称之为熔渣碱度,常用符号B表示。 • 炉渣去除硫、磷的能力、炉渣对钢液的氧化和还原能
力以及防止钢液吸收气体等都与炉渣的碱度有关。 • 碱度的常见表示方法: • 1) 炉料中含磷较低时(铁水[P]<0.3%),用碱性最强的
会破坏渣的均匀性,使熔渣变黏。
• (6)Al2O3具有稀释碱性渣的作用。 • (7)CaF2能降低熔渣的黏度。 • (8)炉渣中颗粒物增加,会使熔渣黏度增加。 • (9)温度升高,熔渣的黏度降低。
• 3、炉渣的表面张力 • 表面张力就是生成1平方厘米新表面(或界面)
所需要做的功。泡沫渣的形成,炉渣对非金属 夹杂物的吸收以及钢与渣的分离等,都与炉渣 的表面张力有关。
渣具有脱磷、脱硫能力,而碱性还原渣则有很强脱氧 能力。
第二节 炉渣结构
• 在研究炉渣的基本性质和以后分析炉渣—金属反应时, 一律采用分子理论作为依据。
• 分子理论的要点: • 炉渣是自由的简单氧化物分子和复杂氧化物分之组成。 • 酸性氧化物和碱性氧化物相互作用形成复杂化合物,
这些简单的氧化物和复杂化合物分子之间处于动平衡 状态。 • 只有自由氧化物才有参加反应的能力。 • 炉渣是理想溶液,可以利用物理化学定律计算钢—渣 间的平衡反应。
内容小节
• 现代钢铁生产的主要有长流程和短流程两大工 艺流程模式,不管是那种流程模式,炼钢过程 都要完成脱碳、去除夹杂、调整钢液的成分和 温度并把钢液浇注成质量好的钢锭和铸坯的基 本任务。
冷却后呈黑亮色玻璃状。
• 碱性渣:B>1.0为碱性渣。 • 碱性渣按其碱度大小,一般可分为三级: • 低碱度渣 B=1.3~1.6 • 中碱度渣 B=1.7~2.4 • 高碱度渣 B≥2.5.
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• 2、炉渣的氧化能力 • 熔渣的氧化能力就是熔渣的氧化性,它是熔渣
的一个重要的化学性质。即熔渣的氧化性是指 在一定的温度下,单位时间内熔渣向钢液供氧 的数量。 • 在其它一定的情况下,熔渣的氧化性决定了脱 磷、脱碳以及夹杂物的去除等。 • 炉渣氧化能力(氧化性),通常是用熔渣中的 氧化铁含量来表示,即∑(%FeO)。
• 2、炉渣黏度
• 黏度是熔渣重要的物理性质,它对元素 的扩散、渣钢间反应、气体逸出、热量
传递,铁损及炉衬寿命等均有很大的影 响。它与流动性成反比,黏度大,流动性 差;黏度小,流动性好。
• 影响炉渣黏度的因素主要有:熔渣的成分、熔渣中的固体熔点、温度。 • (1)酸性渣中,提高SiO2含量可导致熔渣黏度升高;提高CaO 含量会
更为严重; • 熔渣中夹带小颗粒金属及未被还原的金属氧化物,降低了金属的
回收率。
• 二、炼钢炉渣的来源 • 炼钢过程有目的加入的造渣材料,如石
灰、石灰石、萤石、硅石、铁矾土及火 砖块;
• 钢铁材料中Si、Mn、P、Fe等元素的氧 化产物;
• 冶炼过程被侵蚀的炉衬耐火材料;
三、炉渣的分类和主要组 成
CaO和酸性最强的SiO2的重量百分数表示,即 B=(%CaO/%Sio2) 当炉料中含磷量较高时:即B= {%CaO-1.18(%P2O5)}/%SiO2 加白云石造渣,渣中 MgO较高时: 即B=(%CaO+%MgO)/%SiO2
• 酸性渣与碱性渣 • 酸性渣:熔渣B <1.0时为酸性渣,一般酸性渣
炼钢炉渣
炼钢就是炼渣,要炼好钢,首先要炼好 渣
第一节 炼钢炉渣的作用来
源和主要组成
• 一、炼钢炉渣的作用 • 去除铁水和钢水中的磷、硫等有害元素,同时能将铁和其他有用
元素的损失控制最低; • 保护钢液不过度氧化、不吸收有害气体、保温、减少有益元素烧
损; • 防止热量散失,以保证钢的冶炼温度; • 吸收钢液中上浮的夹杂物及反应产物。 • 侵蚀耐火材料,降低炉衬寿命,特别是低碱度熔渣对炉衬的侵蚀
• 影响熔渣表面张力的因素有温度和成分。熔渣 的表面张力一般是随着温度的升高而降低,但 高温冶炼时,温度的变化范围较小,所以影响 也就不明显。
• 4、炉渣的密度 • 熔渣的密度主要与其成分有关。 • 一般液态碱性渣的密度为3.0 g/cm3,
固态碱性渣的密度为3.5 g/cm3, (FeO>40%)高氧化性渣的密度为 4.0g/cm3,酸性渣的密度一般为 3.0g/cm3。
Cr2O3等,它们在又称为两性氧化物。
• 2、炉渣的分类 • 常见的是按酸碱性分类: • 当渣中的碱性氧化物占优势,即%(CaO)/%( SiO2)>1
时,称为碱性渣;
• 当渣中酸性氧化物占优势,即%(CaO)/%( SiO2)<1时, 称为酸性渣;
• 当%(CaO)/%( SiO2)=1时,成为中性渣。 • 不同类型的炉渣具有不同的冶炼目的,一般碱性氧化
第三节 炉渣的物理化学性
质
• 一、炉渣的物理性质 • 1、炉渣的熔化温度 • 熔渣的熔化温度是固态渣完全转化为均匀液态时的温度,通常是
一个温度范围,但习惯上仍称它为熔点。一般说来,熔渣中高熔 点组元越多,熔化温度越高。 • 炼钢过程对熔渣的熔点的要求:低于所炼钢的熔点50℃-200℃。 一般而言,氧气转炉和电炉氧化渣的熔点约为1450℃左右。 • 炉渣碱度对碱性炉渣熔点的影响: • 当R=1.2时,渣的熔点为1200℃,随着比值的增加,渣的熔点也增 高,可达到1600℃以上,即渣的碱度增加,熔点升高。