煉鋼對(duì)石灰的要求

1、煉鋼對(duì)石灰的要求石灰按其煅燒程度可分為軟燒石灰、中燒石灰和硬燒石灰。它們之間最明顯的區(qū)別，表現(xiàn)在 活性度上，用4N HCI滴定，軟燒石灰一般300ml；中燒石灰250300ml之間，硬性石灰一 般低于100ml。它們的消化速度不一樣。一塊軟燒石灰可以在幾秒鐘內(nèi)消化，而硬燒石灰通 常需要幾小時(shí)。900C煅燒的石灰溶于水的速度比1200C生產(chǎn)的硬燒石灰快50倍。在煉鋼過(guò)程中，它們對(duì) 爐渣的反應(yīng)能力也不一樣。在相同的熔煉條件下，硬燒石灰脫磷和脫硫的能力比軟燒石灰差。 隨著冶煉技術(shù)的發(fā)展（LD煉鋼法的產(chǎn)生）及某些特殊鋼種的要求，在煉鋼生產(chǎn)中，要求入 爐的石灰在渣中迅速熔解，具有較快的成渣速度，較早地形

2、成高堿度爐渣，因此不光對(duì)石灰 的化學(xué)成份要求更高，而且對(duì)石灰的物理性能也要求具有很快的反應(yīng)能力。為了滿足這種要 求，便產(chǎn)生了具有這種特征的石灰一一活性石灰。目前，國(guó)內(nèi)、外轉(zhuǎn)爐煉鋼普遍采用活性石 灰。所謂活性石灰，是指體積密度小、氣孔率高、表面積大、反應(yīng)能力強(qiáng)的石灰。用這種石灰煉 鋼可以得到較快的成渣速度，提高脫磷和脫硫的效率；同時(shí)可以縮短冶煉時(shí)間、提高爐齡、 降低原材料單耗；從而可以提高鋼的質(zhì)量和產(chǎn)量、降低成本、穩(wěn)定操作、為冶煉自動(dòng)化創(chuàng)造 良好條件。石灰對(duì)氧氣轉(zhuǎn)爐鋼過(guò)程的影響可見(jiàn)下表。項(xiàng) 目一般石灰活性石灰石灰消耗 公斤/噸鋼60 50螢石消耗公斤/噸鋼4 2氧消耗標(biāo)米3/噸鋼51.0 50.

3、0渣量公斤/噸鋼 130 115收得率（%）9091渣的性質(zhì)粘-薄發(fā)泡厚收得率（%）9091渣的性質(zhì)粘-薄發(fā)泡厚較頻繁金屬噴濺較多較少金屬噴濺氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)石灰質(zhì)量的要求可概括如下：（1）主要物理性能：1、粒度：石灰粒度對(duì)于造渣時(shí)間有很大影響，一般多采用5-40毫米。粒度大，造渣速度慢； 過(guò)小，往爐中裝料時(shí)容易飛散，而且煅燒時(shí)燃料中的硫大部分吸附在小顆粒的外殼，影響鋼 水的質(zhì)量。2、活性度：是指與水的反應(yīng)能力，規(guī)定最高升溫時(shí)間小于10分鐘為活性石灰，或在5分鐘 之內(nèi)4N H C I耗量300ml的為活性石灰；要求石灰氣孔率應(yīng)40%，體積密度應(yīng)2克/ 厘米3。（2）主要化學(xué)性能：1、SiO2低。

4、CaO與SiO2是配制爐渣堿度的根據(jù)，SiO2愈低而CaO愈高愈好。一般要求SiO2 低于1.2%，否則易于在石灰表面形成薄膜，嚴(yán)重妨礙造渣。2、S、P含量低。石灰中S、P的會(huì)影響鋼的質(zhì)量。采用LD法煉鋼時(shí)，石灰中硫含量為0.1%， 鋼中的硫含量則為0.04%。石灰中增加0.01%的硫相當(dāng)于全部爐料中增加0.001%的硫。活性 石灰硫含量一般要求小于0.05%，有的則要求小于0.02%,磷含量也希望在0.05%以下。3、殘留CO2低，灼堿低。石灰中CO2含量高或CaCO3的含量高，在轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中熱耗也 就高，一般CO2應(yīng)控制在2%以下，但是，殘留CO2與活性有關(guān)，CO2高一些，活性也好一些，

5、 所以殘余CO2含量有允許到3%的情況。灼堿包括石灰中殘留CO2, 一般要求低于3%。灼堿不僅和煅燒程度有關(guān)，還與貯運(yùn)設(shè)備、方 法和氣象條件的影響有關(guān)。為了降低灼堿，以保證石灰質(zhì)量，石灰的生產(chǎn)應(yīng)在煉鋼廠附近進(jìn) 行?；钚允业撵褵龣C(jī)理2010-05-28 21:00活性石灰的煅燒機(jī)理活性石灰在氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼中，其作用是十分重要的?；钚允沂侨绾戊褵傻?？怎樣才能避 免硬燒和完全燒結(jié)的石灰？這必須從活性石灰的煅燒機(jī)理談起?；钚允遗c硬燒（燒結(jié)）石灰的區(qū)別，在于其內(nèi)比表面積大、體積密度穩(wěn)定。內(nèi)比表面積大， 主要是CaO的晶粒?。ɑ钚允覇尉Я４笮?.20.6微米；硬燒石灰單晶粒在10微米左 右），體

6、積密度穩(wěn)定，就是石灰石在分解過(guò)程中，放出約占整個(gè)重量40%的CO2后，不使體 積發(fā)生變化（硬燒石灰其體積密度收縮）。那么是什么原因能影響比表面積及體積密度呢？實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，CaO小晶體的直徑首先取決于煅燒溫度的高低及煅燒時(shí)間，特別是頭幾小時(shí)的 煅燒情況，每一溫度下皆標(biāo)有一定的“最終晶粒度”。此外人們還斷定，這種小晶粒被成比 例的窄晶粒帶所包圍，與CaO小晶粒增長(zhǎng)的同時(shí)出現(xiàn)體積的收縮，燒成的石灰的體積密度增 加。人們還發(fā)現(xiàn)被煅燒的石灰石的純度、氣孔率和礦床影響著石灰的體積密度和氣孔率，石 灰石含雜質(zhì)較多的，則經(jīng)煅燒之后，石灰裂紋收縮可能?chē)?yán)重，特別是氧化鐵含量高時(shí)更是如 此；多孔的石灰石，分解之后，

7、當(dāng)然比致密石灰燒成的體積密度小，氣孔率高。從上述可知，影響石灰的內(nèi)表面積及體積密度的主要原因是煅燒的溫度及煅燒的時(shí)間。而煅 燒的溫度及煅燒的時(shí)間實(shí)質(zhì)又是什么的呢？把石灰煅燒成石灰的過(guò)程，就是把石灰石的主要成份碳酸鈣（CaCO3）熱分解成氧化鈣（CaO） 和二氧化碳（CO2）的過(guò)程。因此，為了煅燒成石灰一一即完成上述反應(yīng)。就需要與此相適 合的溫度和熱量。石灰石中的碳酸鈣在礦物學(xué)上一般是方解石。碳酸鈣分解溫度大約為900oC,但在實(shí)際使用 時(shí)，為了完成上述熱分解，由于受到石灰石顆粒內(nèi)部二氧化碳分壓的影響，所以，溫度要稍 高一些。對(duì)于達(dá)到了分解溫度的石灰石，必須給予為進(jìn)一步分解而要吸收的熱量（分解熱

8、）。但該分 解熱在常溫標(biāo)準(zhǔn)下，一公斤碳酸鈣需要422千卡，在分解溫度標(biāo)準(zhǔn)下，一公斤碳酸鈣需要 396千卡。想弄清楚煅燒的時(shí)間是怎樣影響內(nèi)比表面與體積密度，先要弄清楚塊狀石灰石分解的規(guī)律性。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)石灰石的碳酸鈣分解速度因其形狀而異。即使是形狀基本一定的石灰石，因?yàn)?粒度不同，其分解速度，即煅燒所需要的時(shí)間都有所不同。當(dāng)然，上述的論證結(jié)果都是煅燒粒度大小基本相同的同一類(lèi)石灰石，但實(shí)際生產(chǎn)中，進(jìn)入窯 爐的石灰石顆粒是大小不一的（有一定比例的選擇范圍），這種顆粒帶的寬度如不根據(jù)窯爐 進(jìn)行選擇，那么會(huì)對(duì)石灰的內(nèi)比表面積及體積密度產(chǎn)生影響。假設(shè)有三種粒度dk1dk2 dk3,煅燒好的時(shí)間分別為t1、t2、t3