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1、CaO-Fe2O3基高效造渣劑簡介:轉(zhuǎn)爐應(yīng)用CaO-Fe2O3基造渣劑替代螢石造渣工藝的可行性,其不僅無氟,并且冶金特性良好:一般能提前化渣1~1.5min;全程化渣好,基本上不噴濺,不返干,不粘槍,有利安全生產(chǎn),對鋼水脫磷,脫硫影響甚微。每噸鋼成本下降,轉(zhuǎn)爐污水中質(zhì)量F-分?jǐn)?shù)下降95%以上。向爐內(nèi)加入一定數(shù)量的螢石作為化渣造渣劑,是國內(nèi)外鋼廠常規(guī)操作,螢石的主要成分是CaF2,能夠加速爐渣快速熔化。但是,在高溫和爐渣的作用下,螢石中的CaF2部分變成揮發(fā)物,它不僅對設(shè)備,人身有腐蝕作用,同時隨著轉(zhuǎn)爐污水外溢對環(huán)境和農(nóng)作物造
2、成嚴(yán)重破壞。轉(zhuǎn)爐冶煉的高效化與生產(chǎn)過程的清潔化,都是21世紀(jì)煉鋼技術(shù)發(fā)展的核心任務(wù)。轉(zhuǎn)爐高效化要求轉(zhuǎn)爐快速冶煉,在防噴濺,防返干,防“粘槍”的前提下快速造渣。生產(chǎn)過程清潔化要求消除氟離子對環(huán)境的污染。氟離子對水資源的污染,將導(dǎo)致骨質(zhì)硬化和骨質(zhì)疏松,對人類健康帶來極大的危害。一、CaO-Fe2O3基造渣劑1.無氟快速造渣劑的選擇國內(nèi)外各種無氟快速造渣的方法,除了采用活性石灰以外,主要方法有三種:吹煉過程鐵質(zhì)造渣法;向轉(zhuǎn)爐噴入粉狀石灰的LD-AC法;采用高效復(fù)合造渣劑法。前兩種方法或因操作困難,易產(chǎn)生大噴濺;所以對極大多數(shù)的鋼廠
3、而言,采用高效復(fù)合造渣劑是各種無氟快速造渣方法的首選。無氟復(fù)合造渣劑,有硼酸鹽或B2O3基;CaO-Fe2O3基;Al2O3基;TiO2基等系列。鑒于CaO-Fe2O3基造渣材料資源、價格、良好的化渣速度和爐渣流動性,從各種材料中脫穎而出。2.CaO-Fe2O3基造渣劑的化學(xué)成分本造渣劑采用優(yōu)質(zhì)鐵礬土、活性石灰為主要原料復(fù)合而成,具有強化渣能力、提高爐齡、無污染等特性。具體指標(biāo)如表1所示:表1CaO-Fe2O3基造渣劑理化指標(biāo)化 學(xué) 成 分 %粒度CaOFe2O3Al2O3SiO2MgoPS(mm)10-1515-2
4、530-4010-15<2.00.0230.0495-30造渣劑中活性石灰CaO具有良好的造渣能力,F(xiàn)e2O3具有很強的化渣能力,并且增加了爐渣的氧化特性。3.比較CaO-Fe2O3基造渣劑與螢石對爐渣和熔點的影響從爐渣二元相圖可知,螢石中的CaF2與爐渣中的CaO反應(yīng)生成熔點為最低為1360℃的低熔物;而本造渣劑中的Al2O3與爐渣中的CaO反應(yīng)生成CaO-Al2O3低熔物,其熔點為1395℃,不如螢石降低爐渣熔化溫度幅度大。但是造渣劑中Fe2O3與爐渣中的CaO反應(yīng)生成的CaO.Fe2O3低熔物熔點在1150-1205℃
5、之間。螢石中的CaF2對爐渣2CaO.SiO2化合物熔點降低要比Al2O3降得多。但是Fe2O3也有降低2CaO.SiO2熔點的作用。對于多元渣系而言,如分別加入5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的螢石和本造渣劑后形成CaO-CaF2-SiO2和CaO-Al2O3-SiO2兩組三元渣系,二者粘度分別為0.23~0.29Pa.s,0.25~0.30Pa.s,差別不大。4.CaO-Fe2O3基造渣劑和螢石中的主要成分揮發(fā)特性比較轉(zhuǎn)爐內(nèi)氧氣流股沖出區(qū)的火焰溫度高達(dá)2000--2600℃程度,不僅金屬中各成分要揮發(fā),金屬表面的爐渣各成分也不同程度被揮
6、發(fā)。加入螢石造渣劑時,其主要成分CaF2一部分在爐內(nèi)高溫和爐渣作用下,會發(fā)生如下反應(yīng):CaF2+{H2O}=(CaO)+{HF}(1)2(CaF2)+{SiO2}=2(CaO)+(SiF4)(2)(CaF2)+{MgO}=(CaO)+{MgF2}?????????(3)3(CaF2)+(Al2O3)=3(CaO)+2{AlF3}(4)5(CaF2)+{V2O5}=5(CaO)+2{VF5}(5)上述反應(yīng)產(chǎn)物均為氣相氟化物,隨著煙塵進入除塵系統(tǒng)。由此看來,螢石中的CaF2雖然是一個化渣能力很強的造渣劑,但是在爐渣中不穩(wěn)定,逐漸
7、減少,持續(xù)時間不長。而本造渣劑中的Al2O3,F(xiàn)e2O3,CaO等成分相對比較穩(wěn)定存在于渣中,操作工藝易掌握。5.CaO-Fe2O3基造渣劑對脫[S],脫[P]的影響如前面所述,本造渣劑具有促進爐渣中CaO,2CaO-SiO2等快速熔化的助熔劑作用,造成具有一定流動性和堿度以及氧化性的爐渣,對脫[S],脫[P]有積極作用。加入本造渣劑后,爐渣中除了能夠形成上述2個三元渣系之外,還可以形成(CaO)-(Al2O3)-(Fe2O3)三元渣系。(CaO)-(Al2O3)-(SiO2)三元渣系具有很強的脫硫能力。另外形成的CaO)-
8、(Al2O3)-(Fe2O3)三元渣系脫[P]能力也很強,具有與螢石造渣劑的脫[P]的相同能力。綜上分析。CaO-Fe2O3基造渣劑具有較強的降低爐渣熔點和粘度的能力,即化渣造渣能力,同時避免像螢石中的CaF2變成氣相氟化物的污染危害。二、CaO-Fe2O3基造渣劑實踐與應(yīng)用1.加入CaO