CaO-Fe2O3基高效造渣剂..doc

CaO-Fe2O3基高效造渣剂 简介：转炉应用CaO-Fe2O3基造渣剂替代萤石造渣工艺的可行性，其不仅无氟，并且冶金特性良好：一般能提前化渣1~1.5min；全程化渣好，基本上不喷溅，不返干，不粘枪，有利安全生产，对钢水脱磷,脱硫影响甚微。每吨钢成本下降，转炉污水中质量F-分数下降95%以上。 向炉内加入一定数量的萤石作为化渣造渣剂，是国内外钢厂常规操作，萤石的主要成分是CaF2,能够加速炉渣快速熔化。但是，在高温和炉渣的作用下，萤石中的CaF2 部分变成挥发物，它不仅对设备，人身有腐蚀作用，同时随着转炉污水外溢对环境和农作物造成严重破坏。转炉冶炼的高效化与生产过程的清洁化，都是21世纪炼钢技术发展的核心任务。转炉高效化要求转炉快速冶炼，在防喷溅，防返干，防“粘枪”的前提下快速造渣。生产过程清洁化要求消除氟离子对环境的污染。氟离子对水资源的污染，将导致骨质硬化和骨质疏松，对人类健康带来极大的危害。 一、CaO-Fe2O3基造渣剂 1.无氟快速造渣剂的选择 国内外各种无氟快速造渣的方法，除了采用活性石灰以外，主要方法有三种：吹炼过程铁质造渣法；向转炉喷入粉状石灰的LD-AC法；采用高效复合造渣剂法。前两种方法或因操作困难，易产生大喷溅；所以对极大多数的钢厂而言，采用高效复合造渣剂是各种无氟快速造渣方法的首选。 无氟复合造渣剂，有硼酸盐或B2O3基；CaO-Fe2O3基；Al2O3基；TiO2基等系列。鉴于CaO-Fe2O3基造渣材料资源、价格、良好的化渣速度和炉渣流动性，从各种材料中脱颖而出。 2. CaO-Fe2O3基造渣剂的化学成分 本造渣剂采用优质铁矾土、活性石灰为主要原料复合而成，具有强化渣能力、提高炉龄、无污染等特性。具体指标如表1所示： 表1 CaO-Fe2O3基造渣剂理化指标 化　　学　　成　　分　　% 粒度 CaO Fe2O3 Al2O3 SiO2 Mgo P S （mm） 10-15 15-25 30-40 10-15 2.0 0.023 0.049 5-30 造渣剂中活性石灰CaO具有良好的造渣能力，Fe2O3具有很强的化渣能力,并且增加了炉渣的氧化特性。 3.比较CaO-Fe2O3基造渣剂与萤石对炉渣和熔点的影响 从炉渣二元相图可知，萤石中的CaF2与炉渣中的CaO反应生成熔点为最低为1360℃的低熔物；而本造渣剂中的Al2O3 与炉渣中的CaO反应生成CaO- Al2O3 低熔物，其熔点为1395℃，不如萤石降低炉渣熔化温度幅度大。但是造渣剂中Fe2O3与炉渣中的CaO反应生成的CaO . Fe2O3低熔物熔点在1150-1205℃之间。萤石中的CaF2对炉渣2CaO.SiO2化合物熔点降低要比Al2O3降得多。但是Fe2O3也有降低2CaO.SiO2熔点的作用。 对于多元渣系而言，如分别加入5%（质量分数）的萤石和本造渣剂后形成CaO-CaF2-SiO2和CaO-Al2O3-SiO2两组三元渣系，二者粘度分别为0.23～0.29Pa.s,0.25～0.30Pa.s,差别不大。 4. CaO-Fe2O3基造渣剂和萤石中的主要成分挥发特性比较 2000--2600℃程度，不仅金属中各成分要挥发，金属表面的炉渣各成分也不同程度被挥发。加入萤石造渣剂时，其主要成分CaF2一部分在炉内高温和炉渣作用下，会发生如下反应： 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) 上述反应产物均为气相氟化物，随着烟尘进入除尘系统。由此看来，萤石中的CaF2虽然是一个化渣能力很强的造渣剂，但是在炉渣中不稳定，逐渐减少，持续时间不长。而本造渣剂中的Al2O3，Fe2O3, CaO等成分相对比较稳定存在于渣中，操作工艺易掌握。 5. CaO-Fe2O3基造渣剂对脱[S],脱[P]的影响 CaO，2CaO-SiO2等快速熔化的助熔剂作用，造成具有一定流动性和碱度以及氧化性的炉渣，对脱[S],脱[P]有积极作用。加入本造渣剂后，炉渣中除了能够形成上述2个三元渣系之外，还可以形成（CaO）- (Al2O3)- （Fe2O3）三元渣系。（CaO）-( Al2O3)- （SiO2）三元渣系具有很强的脱硫能力。另外形成的CaO）- (Al2O3)- （Fe2O3）三元渣系脱[P]能力也很强，具有与萤石造渣剂的脱[P]的相同能力。 综上分析。CaO-Fe2O3基造