【正文】 渣的表面張力，有助于泡沫渣的形成和穩(wěn)定，也容易造成噴濺。所以煉鋼過程中螢石加入量要適宜，一般螢石加入量應(yīng)小于石灰加入量的10％(有的廠家要求為小于6％)，并盡量少加甚至不加。如：某廠轉(zhuǎn)爐螢石用量不大于4kg/t鋼。(2) 冶金用螢石規(guī)格。冶金用螢石成分規(guī)格要求見表26。某廠用螢石技術(shù)條件見表27。其技術(shù)要求為干凈、干燥、無泥土、雜石等雜質(zhì)。顆粒小于5mm的不得超過5%。表26 螢石成分(YB32581)品 級化學(xué)成分w/%一般用途CaF2SiO2SP不小于不大于195冶煉特種鋼、特種合金用290冶煉特種鋼、特種合金用385冶煉優(yōu)質(zhì)鋼用480冶煉普通鋼575冶煉普通鋼、化鐵、煉鐵用670化鐵、煉鐵用765化鐵、煉鐵用表27 某廠螢石技術(shù)條件品 級化學(xué)成分 w/%塊 度/mmCaF2SiO2SP不大于不大于不大于不大于三 級855～30四 級805～30 生白云石(1) 生白云石的塊度要求。分為5種規(guī)格小于5mm，5～20mm，10～40mm，40～80mm，30～100mm。煉鋼生產(chǎn)中塊度要求在5～40mm。(2) 冶煉用白云石成分要求。冶煉用白云石成分要求見表28。某廠白云石成分要求見表29。表28 白云石等級及其化學(xué)成分項(xiàng)目級別化學(xué)成分 w/％MgOCaOSiO2一級品二級品三級品四級品鎂化白云石≥19，≥19≥17≥16≥22≥6≤≤≤≤≤注：該成分要求要符合制作耐火材料要求 表29 某廠白云石技術(shù)條件項(xiàng) 目w(MgO) /％w(CaO) /％w(SiO2) /％粒度 /mm指 標(biāo)≥19≥28≤35～30 氧化鐵皮(1) 氧化鐵皮的成分要求為w(∑FeO)≥90％或w(∑Fe)≥70％，w(SiO2)≤3％，w(S)≤％，w(H2O)≤％。(2) 氧化鐵皮的塊度要求為大于1mm，片狀；須過篩，去除雜物。(3) 使用前要烘烤以去除其中的水分及表面的污油，保證干燥、清潔。 礦石(1) 成分要求。w(TFe)≥55％，w(SiO2)≤8％，w(S)≤％，w(P)≤％，w(H2O)≤％。(2) 塊度要求。一般要求40～100mm。 爐渣組元及各成分對爐渣主要性質(zhì)的影響A 爐渣的組元爐渣的主要組元及其主要來源和終點(diǎn)渣成分范圍見表210。表210 爐渣的主要組成、來源和終點(diǎn)渣成分范圍組 成主要來源終渣成分范圍 w/％CaO石灰、生白云石、爐襯35～55MgO生白云石、爐襯石灰2～12MnO金屬中錳元素的氧化等2～8FeO鐵的氧化，加入鐵皮和礦石的分解7～30Al2O3鐵礦、石石灰～4FeO3FeO的氧化，加入的鐵礦石～8P2O5金屬料中磷元素的氧化1～4SiO2金屬料中硅的氧化、爐襯、鐵礦石等6～21S金屬料、石灰、鐵礦石等～B 爐渣組元對爐渣堿度的影響根據(jù)煉鋼基本原理：生產(chǎn)上R的表示方法有R=w(CaO)/w(SiO2)或R=w(CaO)/w(SiO2％+P2O5％)，可知影響爐渣堿度的爐渣組元主要有(CaO)、(SiO2)以及(P2O5)等。C 爐渣成分對爐渣氧化性的影響一般以爐渣中的最活躍的氧化物——(FeO)的多少來衡量爐渣氧化性，所以影響爐渣氧化性的主要是(FeO)。生產(chǎn)一般以(FeO)含量的多少來表示爐渣氧化性的強(qiáng)弱。D 爐渣成分對爐渣熔化溫度的影響煉鋼爐渣是一個(gè)多元組元體系，各種成分(化合物)的熔點(diǎn)又各不相同(見表211)，因此煉鋼爐渣不可能有一個(gè)固定的熔點(diǎn)，即爐渣不存在從固態(tài)突變到液態(tài)的—個(gè)溫度，而只存在著從開始熔化到熔化完畢的一個(gè)熔化過程，這個(gè)熔化過程是在一個(gè)溫度范圍內(nèi)完成的，其中低熔點(diǎn)的組元先熔化，高熔點(diǎn)的組元后熔化。表211 爐渣成分與爐渣熔化溫度的關(guān)系組 元CaOMgOSiO2FeOFe2O3MnOAl2O3Cr2O3CaF2熔點(diǎn) /℃257028001728137014571785205022651475E 爐渣成分對爐渣黏度的影響爐渣成分的變化將會引起其熔點(diǎn)的變化，并使?fàn)t渣結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，爐渣成分對爐渣黏度有直接關(guān)系。(1) 在同第一煉鋼廠鋼溫度下，一般來講酸性爐渣的黏度要比堿性爐渣高。(2) 在酸性爐渣中，隨著(SiO2)濃度增加，爐渣黏度明顯增加；如果增加堿性氧化物(如CaO、MgO、MnO、FeO等)以及A12O3，能使其黏度降低。(3) 在堿性爐渣中，(CaO)含量到達(dá)一定量后再增加其含量，會使?fàn)t渣的黏度增加；而(SiO2)在一定的范圍內(nèi)增加其含量使黏度降低，但其含量超過某定值后，(SiO2)形成高熔點(diǎn)的2CaOSiO2而使?fàn)t渣黏度提高；由于(FeO)、(MnO)都能生成低熔點(diǎn)的復(fù)合礦物，并使高熔點(diǎn)2CaOSiO2疏松軟化，所以它們的含量增加均能降低爐渣黏度。 成渣過程和加快石灰熔化途徑(1) 成渣過程。開吹后，鐵水中鐵、硅、錳、磷等元素氧化生成FeO、SiOMnO、P2O5等簡單氧化物，與原材料中混入的泥土、雜質(zhì)和被侵蝕的爐襯以及渣料中的組分，如CaO、MgO、MnO、FeO、SiO2及CaF2等在煉鋼爐內(nèi)高溫條件下發(fā)生反應(yīng)，生成各種復(fù)合礦物，如2CaOSiOMgOSiOMnOSiOCaOFe2O2CaOFe2O2CaOMgO2SiO2以及RO相等，從而形成了煉鋼爐渣。(2) 轉(zhuǎn)爐煉鋼的一個(gè)特點(diǎn)是快，所以快速成渣是轉(zhuǎn)爐快速煉鋼的一個(gè)核心問題，加快石灰的熔化是快速成渣的關(guān)健。1)加快石灰熔化的根本辦法是提高石灰質(zhì)量。所謂石灰質(zhì)量主要是指石灰中CaO、SiO硫等的含量、生過燒率、塊度及活性度等，石灰的質(zhì)量好壞直接影響到成渣速度和煉渣質(zhì)量，涉及操作、鋼質(zhì)、爐齡和冶煉時(shí)間等，應(yīng)該引起充分重視。目前最好是采用活性石灰，它的特點(diǎn)是品位高，反應(yīng)能力強(qiáng)(氣孔率大、體積密度小、比表面積大、晶粒細(xì))。2)適當(dāng)增加助熔劑用量。適量的螢石(CaF2)有助于石灰熔化；適當(dāng)增加氧化鐵皮用量，增加(FeO)含量，有助于化渣；適當(dāng)增加(MnO)含量，有利于改善爐渣流動性，有助于石灰加速熔化；渣中有少量的(MgO)，組成低熔點(diǎn)的礦物即鈣鎂橄欖石CaO(MnMgFeO)SiO2。3)提高開吹溫度，加速石灰熔化。前期可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)蜆屛徊僮?，提高前期氧化反?yīng)速度，快速提溫以助化渣；有條件的話，可以用礦石代替廢鋼作為冷卻劑促使石灰的熔化?！救蝿?wù)實(shí)施】 實(shí)施地點(diǎn)：轉(zhuǎn)爐冶煉仿真實(shí)訓(xùn)室 實(shí)訓(xùn)所需器材 ① 常用氧化劑樣本1～5 ② 鐵合金樣本 1～5 ③ 渣料樣本 1～4 實(shí)施內(nèi)容與步驟 （1） 學(xué)生分組：6人左右一組，指定組長。工作始終各組人員盡量固定。 （2） 教師布置工作任務(wù)：學(xué)生了解工作內(nèi)容，明確工作目標(biāo)，制定實(shí)施方案。 （3） 教師通過實(shí)物、圖片或多媒體分析演示讓學(xué)生觀察各種樣本外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 將樣本的特征填寫到下面的表格中。表112 常用氧化劑、鐵合金及渣料樣本類 別代號各類典型舉例供應(yīng)狀態(tài)顆粒大小使用注意事項(xiàng)常用氧化劑樣本12345鐵合金樣本12345渣料樣本1234【知識拓展】3 其他物料的識別及選用 增碳劑的識別 目的與目標(biāo)能識別各種增碳劑，為選用作好準(zhǔn)備。 操作步驟或技能實(shí)施在現(xiàn)場，面對實(shí)物進(jìn)行識別；常用的增碳劑主要有瀝青焦粉、電極粉、焦炭粉、生鐵等。(1) 瀝青焦粉。黑色，略有光澤，顆粒狀(顆粒較均勻，一般在1～3mm)。某廠瀝青焦技術(shù)條件見表31。其瀝青焦技術(shù)要求為干凈、干燥、無雜質(zhì)；用紡織袋包裝，每袋重量20kg，內(nèi)用塑料包裝小袋，每小袋重量5kg。表31 某廠瀝青焦技術(shù)條件項(xiàng) 目w(C)/%w(水分)/%w(灰分)/%粒度/mm指 標(biāo)≥95≤≤5～10(2) 電極粉。黑色，略暗淡，比焦炭粉重，粉狀，～1mm。(3) 焦炭粉。是用冶金焦破碎、研磨加工而成，灰黑色粉料，～1mm。主要用于煉鋼增碳。(4) 生鐵。識別方法見本教材“物料的識別及選用”。作為增碳劑常在出鋼前或加于鋼包中用。 注意事項(xiàng)(1) 增碳劑要純。增碳劑一般是在出鋼前或出鋼過程中投入鋼包的，如果增碳劑中雜質(zhì)含量多或潮濕，將玷污鋼水、增加鋼水中氣體含量。(2) 加入方法要正確。增碳劑加入爐內(nèi)時(shí)切忌加在爐渣上，應(yīng)推開爐渣，將增碳劑直接加到鋼水中，在出鋼過程中加增碳劑應(yīng)隨鋼流加入，這樣加法可以穩(wěn)定和提高回收率。 知識點(diǎn)對增碳劑的質(zhì)量要求主要：(1) 增碳劑中的固定碳含量要高且穩(wěn)定。瀝青焦固定碳應(yīng)在90％左右；電極粉固定碳一般在85%～90％；焦炭粉固定碳要求不小于80％；生鐵如煉鋼用生鐵，％～％。(2) 雜質(zhì)含量要低。電極粉灰分不大于2％，w(S)≤％，w(H2O)≤％；焦炭粉：灰分不大于15％，w(S)≤％，w(H2O)≤％。(3) 塊度?！?mm，使用前一般都裝入紙袋后投入鋼包中以減少燒損和穩(wěn)定回收率。 思考題、電極粉和焦炭粉？？ 增碳劑的選用 目的與目標(biāo)根據(jù)冶煉實(shí)際終點(diǎn)碳含量與所煉鋼種碳成分的差值，正確選用合適的增碳劑并決定其加入量。 操作步驟或技能實(shí)施(1) 了解所煉鋼種碳成分要求及與實(shí)際終點(diǎn)碳含量之間的差值。(2) 遵照工藝規(guī)定的要求選用增碳劑，一般是增碳量小的可選用含碳鐵合金來調(diào)整，如尚不足可用生鐵來補(bǔ)充；若增碳量大的可選用瀝青焦、電極粉、焦炭粉等來增碳。(3) 增碳前應(yīng)確定鋼水重量及判斷鋼水氧化性。(4) 增碳劑加入量的計(jì)算。Mc= (31)式中 Mc——增碳劑加入量，kg/t鋼；[C]中限——鋼種要求的[C]的規(guī)格中限，％；[C]終——終點(diǎn)時(shí)鋼中[C]含量，％；[C]合金——加入的合金帶入的增碳量，％；[C]增——所加增碳劑的碳含量，％；ηc——增碳劑中碳的回收率(根據(jù)鋼水氧化性及以往經(jīng)驗(yàn)來估定)，％。(5) 轉(zhuǎn)爐煉鋼。當(dāng)增碳量不大時(shí)，要盡量選用含碳鐵合金；當(dāng)增碳量大時(shí)，應(yīng)選用瀝青焦粉、電極粉增碳。 注意事項(xiàng)(1) 增碳劑加入時(shí)注意事項(xiàng)見本書“物料的識別與選用”。(2) 增碳劑應(yīng)盡量少用，特別是冶煉優(yōu)質(zhì)鋼與合金鋼，因?yàn)樵鎏紕o鋼水帶入雜質(zhì)及氣體，從而降低鋼的質(zhì)量，所以對增碳劑一要盡量少用；二是要用質(zhì)量好的增碳劑。 知識點(diǎn)(1) 目前使用的增碳劑，其固定碳一般在80％～95％間；加入后碳的回收率一般在80％～90％(要視鋼水氧化性而定)。(2) 增碳劑質(zhì)量對鋼水質(zhì)量的影響。增碳劑質(zhì)量主要是指其固定碳、硫、水分含量以及粒度等。1)固定碳要高且穩(wěn)定。若增碳劑中固定碳高，在相同增碳量下其增碳劑的用量就少，相應(yīng)隨之而帶入的雜質(zhì)和氣體量也就少，可以減少對鋼水的污染；若增碳劑中固定碳含量穩(wěn)定，增碳量就容易控制，操作穩(wěn)定，鋼質(zhì)能得到保證。2)增碳劑的硫含量要低。硫是鋼中有害元素之一。增碳劑中硫含量低，在相同條件下帶入鋼水中的硫量就少，減少了鋼水中硫含量，有利于提高鋼的質(zhì)量。3)增碳劑中的水分要低。水在高溫下會分解出氫與氧。如果增碳劑中水分高將會增加鋼中氣體含量，特別是氫，會導(dǎo)致鋼產(chǎn)生白點(diǎn)，降低鋼的機(jī)械性能(特別是塑性嚴(yán)重惡化)。4)增碳劑的塊度要適宜。對于塊狀料一般要求在3～50mm不等，太小了容易燒損，降低回收率；太大了會浮在鋼水面上，不易被鋼水吸收?！?mm，使用前一般應(yīng)裝入紙袋后再投入鋼包中。 思考題？？ 常用脫硫劑的選用 目的與目標(biāo)根據(jù)鐵水含硫及冶煉鋼種的不同，正確選用鐵水預(yù)脫硫常用的脫硫劑。 操作步驟或技能實(shí)施(1) 知道鐵水中硫含量的標(biāo)準(zhǔn)成分及內(nèi)控要求。(2) 選擇所用脫硫劑的種類。(3) 根據(jù)鐵水中硫元素的含量、脫硫劑的收得率，計(jì)算并確定脫硫劑的加入量。(4) 核對所選用脫硫劑種類及加入量。 注意事項(xiàng)(1) 所選用的脫硫劑一定不能受潮。(2) 所選用的脫硫劑雜質(zhì)要少。 知識點(diǎn) 脫硫劑的選擇脫硫劑是決定脫硫率和脫硫成本的主要因素之一，選擇脫硫劑主要從脫硫能力、成本資源、環(huán)境保護(hù)、對容器耐火材料的侵蝕、脫硫劑對操作的影響及安全等因素綜合考慮。常用的脫硫劑有電石粉、石灰粉、石灰石粉、Na2CO金屬鎂等。A 常用脫硫劑的特點(diǎn)a CaC2基脫硫劑 (1) 電石(CaC2)系脫硫劑。實(shí)際脫硫用的電石是含CaC250％～80％的工業(yè)電石，還含有16％～40％的CaO，其余是碳。CaC2和CaO一樣，吸收鐵水中的硫后生成CaS的渣殼，脫硫過程被阻滯。所以，電石也須磨到極細(xì)(＜)，但太細(xì)的CaC2在鐵水溫度下又燒結(jié)，利用率也不高。為此，在電石中混入一定量的石灰石粉(CaCO3)，其商