轉(zhuǎn)爐煉鋼的原材料

1、 轉(zhuǎn)爐煉鋼的原材料1、 轉(zhuǎn)爐煉鋼用原材料有哪些，為什么要用精料? 煉鋼用原材料分為主原料、輔原料和各種鐵合金。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼用主原料為鐵水和廢鋼(生鐵塊)。煉鋼用輔原料通常指造渣劑(石灰、螢石、白云石、合成造渣劑)、冷卻劑(鐵礦石、氧化鐵皮、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦)、增碳劑以及氧氣、氮?dú)?、氬氣等。煉鋼常用鐵合金有錳鐵、硅鐵、硅錳合金、硅鈣合金、金屬鋁等。 原材料是煉鋼的物質(zhì)基礎(chǔ)，原材料質(zhì)量的好壞對(duì)煉鋼工藝和鋼的質(zhì)量有直接影響。國內(nèi)外大量生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用精料以及原料標(biāo)準(zhǔn)化，是實(shí)現(xiàn)冶煉過程自動(dòng)化、改善各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。根據(jù)所煉鋼種、操作工藝及裝備水平合理地選用和搭配原材料可達(dá)到

2、低費(fèi)用投入，高質(zhì)量產(chǎn)出的目的。 轉(zhuǎn)爐入爐原料結(jié)構(gòu)是煉鋼工藝制度的基礎(chǔ)，主要包括三方面內(nèi)容：一是鋼鐵料結(jié)構(gòu)，即鐵水和廢鋼及廢鋼種類的合理配比；二是造渣料結(jié)構(gòu)，即石灰、白云石、螢石、鐵礦石等的配比制度；三是充分發(fā)揮各種煉鋼原料的功能使用效果，即鋼鐵料和造渣料的科學(xué)利用。爐料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，代表了煉鋼生產(chǎn)經(jīng)營方向，是最大程度穩(wěn)定工序質(zhì)量，降低各種物料消耗，增加生產(chǎn)能力的基本保證。2、 轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)鐵水成分和溫度有什么要求? 鐵水是煉鋼的主要原材料，一般占裝入量的70100。鐵水的化學(xué)熱與物理熱是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要熱源。因此，對(duì)入爐鐵水化學(xué)成分和溫度必須有一定的要求。A鐵水的化學(xué)成分氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼

3、要求鐵水中各元素的含量適當(dāng)并穩(wěn)定，這樣才能保證轉(zhuǎn)爐冶煉操作穩(wěn)定并獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。(1)硅(Si)。硅是轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中發(fā)熱元素之一。硅含量高，會(huì)增加轉(zhuǎn)爐熱源，能提高廢鋼比。有關(guān)資料表明，鐵水中WSi每增加0.1，廢鋼比可提高約1.3。鐵水硅含量高，渣量增加，有利于去除磷、硫。但是硅含量過高將會(huì)使渣料和消耗增加，易引起噴濺，金屬的收得率降低。Si含量高使渣中SiO2含量過高，也會(huì)加劇對(duì)爐襯的沖蝕，并影響石灰渣化速度，延長吹煉時(shí)間。通常鐵水Si=0.300.60為宜。大中型轉(zhuǎn)爐用鐵水硅含量可以偏下限，而對(duì)于熱量不富余的小型轉(zhuǎn)爐用鐵水硅含量可偏上限。轉(zhuǎn)爐吹煉高硅鐵水可采用雙渣操作。(2)錳(M

4、n)。鐵水錳含量高對(duì)冶煉有利，在吹煉初期形成MnO，能加速石灰的溶解，促進(jìn)初期渣及早形成，改善熔渣流動(dòng)性，利于脫硫和提高爐襯壽命。鐵水錳含量高.終點(diǎn)鋼中余錳高，可以減少錳鐵加入量，利于提高鋼水純凈度等。轉(zhuǎn)爐用鐵水對(duì)Mn/Si比值的要求為0.81.0，目前使用較多的為低錳鐵水，Mn=0.200.80o、 ·(3)磷(P)。磷是高發(fā)熱元素，對(duì)大多數(shù)鋼種是要去除的有害元素。因此，要求鐵水磷含量越低越好，一般要求鐵水p0.20哼鐵水中磷含量越低，轉(zhuǎn)爐工藝操作越簡化，并有利于提高各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。鐵水磷含量高時(shí)，可采用雙渣或雙渣留渣操作，現(xiàn)代煉鋼采用爐外鐵水脫磷處理，或轉(zhuǎn)爐內(nèi)預(yù)脫磷工藝，以滿足

5、低磷純凈鋼的生產(chǎn)需要。(4)硫(S)。除了含硫易切削鋼以外，絕大多數(shù)鋼種硫也是要去除的有害元素。氧氣轉(zhuǎn)爐單渣操作的脫硫效率只有3040。我國煉鋼技術(shù)規(guī)范要求入爐鐵水S0.05。冶煉優(yōu)質(zhì)低硫鋼的鐵水硫含量則要求更低，純凈鋼甚至要求鐵水S0.005。因此，必須進(jìn)行鐵水預(yù)處理降低入爐鐵水硫含量。(5)碳(C)。鐵水中C=3.54.5，碳是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要反熱元素。B鐵水的溫度鐵水溫度的高低是帶入轉(zhuǎn)爐物理熱多少的標(biāo)志，鐵水物理熱約占爐熱收入的50%。鐵水溫度高有利于穩(wěn)定操作和轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制。鐵水的溫度過低，影響元素氧化過程和熔池的溫升速度，不利于成渣和去除雜質(zhì)，容易發(fā)生噴濺。因此，我國煉鋼規(guī)定入爐鐵水溫

6、度應(yīng)大子1250，并且要相對(duì)穩(wěn)定。通常，高爐的出鐵溫度在13501450，由于鐵水在運(yùn)輸待裝過程中散失熱量，所以最好采用混鐵車或混鐵爐的方式供應(yīng)鐵水，在運(yùn)輸過程應(yīng)加覆蓋劑保溫，以減少鐵水降溫。3、 對(duì)鐵水帶渣量有什么要求，為什么?鐵水帶來的高爐渣中SiO2、S等含量較高，若隨鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐會(huì)導(dǎo)致石灰消耗量增多，渣量增大，容易造成噴濺，增加金屬消耗，影響磷、硫的去除，并損壞爐襯等。因此，要求入爐鐵水帶渣量比不超過0.50。鐵水帶渣量大時(shí)，在鐵水兌入轉(zhuǎn)爐之前應(yīng)盡進(jìn)行扒渣。4 、 轉(zhuǎn)爐煉鋼用廢鋼的來源有哪些，對(duì)廢鋼的要求是什么?廢鋼的來源有自產(chǎn)廢鋼和外購廢鋼，自產(chǎn)廢鋼是指企業(yè)口生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢鋼或回

7、收的廢舊設(shè)備、鑄件等，外購廢鋼勇從國內(nèi)或國外購買的廢鋼。轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)廢鋼的要求有：(1)廢鋼的外形尺寸和塊度應(yīng)保證能從爐口順利加入轉(zhuǎn)爐。廢鋼單重不能過重，以便減輕對(duì)爐襯的沖擊，同時(shí)在吹煉期必須全部熔化。輕型廢鋼和重型廢鋼合理搭配。廢鋼的長度應(yīng)小于轉(zhuǎn)爐口直徑的1/2，廢鋼的塊度一般不應(yīng)超過300kg，國標(biāo)要求廢鋼長度不大于1000mm，最大單件重量不大于800kg。(2)廢鋼中不得混有鐵合金。嚴(yán)禁混入銅、鋅、鉛、錫等有色金屬和橡膠，不得混有封閉器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。廢鋼的硫、磷含量均不得大于0.050。廢鋼中殘余元素含量應(yīng)符合以下要求：Ni<0.30、Cr<0.30、C

8、u<0.30、As<0.80。除錳、硅外，其他合金元素殘余含量的總和不超過0.60。(3)廢鋼應(yīng)清潔干燥，不得混有泥砂、水泥、耐火材料、油物、琺瑯等，不能帶水。(4)廢鋼中不能夾帶放射性廢物，嚴(yán)禁混有醫(yī)療臨床廢物。(5)廢鋼中禁止混有其浸出液中pH值大于等于12.5或小于等于2.0的危險(xiǎn)廢物。進(jìn)口廢鋼容器、管道及其碎片必須向檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)申報(bào)曾經(jīng)盛裝或輸送過的化學(xué)物質(zhì)的主要成分以及放射性檢驗(yàn)證明書，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方能使用。(6)不同性質(zhì)的廢鋼分類存放，以免混雜，如低硫廢鋼、超低硫廢鋼、普通類廢鋼等。另外，應(yīng)根據(jù)廢鋼外形尺寸將廢鋼分為輕料型廢鋼、統(tǒng)料型廢鋼、小型廢鋼、中型廢鋼、重型廢鋼等。非

9、合金鋼、低合金鋼廢鋼可混放在一起，不得混有合金廢鋼和生鐵。合金廢鋼要單獨(dú)存放，以免造成冶煉困難，產(chǎn)生熔煉廢品或造成貴重合金元素的浪費(fèi)。5 、 轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)入爐生鐵塊的要求是什么?生鐵塊也叫冷鐵，是鐵錠、廢鑄鐵件、包底鐵和出鐵溝鐵的總稱，其成分與鐵水相近，但不含顯熱。它的冷卻效應(yīng)比廢鋼低，通常與廢鋼搭配使用。入爐生鐵塊成分要穩(wěn)定，硫、磷等雜質(zhì)含量愈低愈好，最好S0.050，P0.10。硅的含量不能太高，否則，增加石灰消耗量，對(duì)爐襯也不利，要求鐵塊凹S<1.25。6、 轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)鐵合金有哪些要求，常用鐵合金的主要成分是怎樣的?轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)鐵合金的主要要求是：(1)鐵合金塊度應(yīng)合適，為1050mm

10、；精煉用合金塊度為1030mm，成分和數(shù)量要準(zhǔn)確。(2)在保證鋼質(zhì)量的前提下，選用價(jià)格便宜的鐵合金，以降低鋼的成本。(3)鐵合金應(yīng)保持干燥、干凈。(4)鐵合金成分應(yīng)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以避免煉鋼操作失誤。如硅鐵中的鋁、鈣含量，沸騰鋼脫氧用錳鐵的硅含量，都直接影響鋼水的脫氧程度。轉(zhuǎn)爐脫氧合金化常用的鐵合金有Fe-Mn、Fe-Si、Mn-Si合金、Ca-Si合金、鋁、Fe-A1、Ba-Ca-Si合金、Ba-AI-Si合金等。7、 轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)增碳劑有什么要求?轉(zhuǎn)爐冶煉中、高碳鋼種時(shí)，使用含雜質(zhì)很少的石油焦作為增碳劑。對(duì)頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼用增碳劑的要求是固定碳要高，灰分、揮發(fā)分和硫、磷、氮等雜質(zhì)含量要低，并要

11、干燥，干凈，粒度要適中。其固定碳C96，揮發(fā)分1.0，S0.5，水分0.5，粒度在15mm；粒度太細(xì)容易燒損，太粗加入后浮在鋼液表面，不容易被鋼水吸收。8、 轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)石灰有什么要求？石灰是煉鋼主要造渣材料，具有脫P(yáng)，脫S能力，用量也最多。其質(zhì)量好壞對(duì)吹煉工藝，產(chǎn)品質(zhì)量和爐襯壽命等有著重要影響。因此，要求石灰CaO含量要高，SiO2含量和S含量要低，石灰的生過燒率要低，活性度要高，并且要有適當(dāng)?shù)膲K度，此外，石灰還應(yīng)保證清潔、干燥和新鮮。SiO2會(huì)降低石灰中有效CaO含量，降低CaO的有效脫硫能力。石灰中雜質(zhì)越多越降低它的使用效率，增加渣量，惡化轉(zhuǎn)爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。石灰的生燒率過高，說明石灰沒有燒

12、透，加入熔池后必然繼續(xù)完成焙燒過程，這樣勢必吸收熔池?zé)崃?，延長成渣時(shí)間；若過燒率高，說明石灰死燒，氣孔率低，成渣速度也很慢。石灰的渣化速度是轉(zhuǎn)爐煉鋼過程成渣速度的關(guān)鍵，所以對(duì)煉鋼用石灰的活性度也要提出要求。石灰的活性度(水活性)是石灰反應(yīng)能力的標(biāo)志，也是衡量石灰質(zhì)量的重要參數(shù)。此外，石灰極易水化潮解，生成Ca(OH)2，要盡量使用新焙燒的石灰。同時(shí)對(duì)石灰的貯存時(shí)間應(yīng)加以限制，一般不得超過2天。塊度過大，熔解慢，影響成渣速度，過小的石灰顆粒易被爐氣帶走，造成浪費(fèi)。一般以塊度為550mm或530mm為宜，大于上限、小于下限的比例各不大于10。貯存和運(yùn)輸時(shí)必須防雨防潮。9、什么是活性石灰，活性石灰有

13、哪些特點(diǎn)，使用活性石灰有什么好處?通常把在10501150溫度下，在回轉(zhuǎn)窯或新型豎窯(套筒窯)內(nèi)焙燒的石灰，即其有高反應(yīng)能力的體積密度小、氣孔率高、比表面積大、晶粒細(xì)小的優(yōu)質(zhì)石灰叫活性石灰，也稱軟燒石灰?；钚允业乃钚远却笥?10mL，體積密度小，約為1.72.0g/cm3，氣孔率高達(dá)40以上，比表面積為0.51.3 g/cm3；晶粒細(xì)小，熔解速度快，反應(yīng)能力強(qiáng)。使用活性石灰能減少石灰、螢石消耗量和轉(zhuǎn)爐渣量，有利于提高脫硫、脫磷效果，減少轉(zhuǎn)爐熱損失和對(duì)爐襯的蝕損，在石灰表面也很難形成致密的硅酸二鈣硬殼有利于加速石灰的渣化。10、 轉(zhuǎn)爐用螢石起什么作用，對(duì)螢石有什么要求?螢石是助熔劑，其主要成

14、分是CaF2。純CaF2的熔點(diǎn)為1418，螢石中還含有SiO2和S等成分，因此熔點(diǎn)在930左右；加入爐內(nèi)后使CaO和石灰高熔點(diǎn)的2CaO·Si02外殼的熔點(diǎn)降低，生成低熔點(diǎn)化合物3CaO·CaF2·2SiO2(熔點(diǎn)為1362)，也可以與MgO生成低熔點(diǎn)化合物(1350)，從而改善爐渣的流動(dòng)性。螢石助熔作用快、時(shí)間短。但過多使用螢石會(huì)形成嚴(yán)重的泡沫渣，導(dǎo)致噴濺，同時(shí)也加劇對(duì)爐襯的侵蝕，并污染環(huán)境。因此應(yīng)嚴(yán)格控制噸鋼螢石加入量。轉(zhuǎn)爐用螢石CaF285，SiO25.0，S0.10，P0.06，塊度在550，并要干燥、清潔。近年來，由于螢石供應(yīng)不足，各鋼廠從環(huán)保的角度考慮

15、，試用多種螢石代用品，均為以氧化錳或氧化鐵為主的助熔劑，如鐵錳礦石、氧化鐵皮、轉(zhuǎn)爐煙塵、鐵礬土等。11、 轉(zhuǎn)爐用白云石或菱鎂礦的作用是什么，對(duì)白云石和菱鎂礦有什么要求?(1)白云石是調(diào)渣劑，有生白云石與輕燒白云石之分。生白云石的主要成分為CaCO3·MgCO3。經(jīng)焙燒可成為輕燒白云石，其主要成分為CaO、MgO。根據(jù)濺渣護(hù)爐技術(shù)的需要，加入適量的生白云石或輕燒白云石保持渣中的MgO含量達(dá)到飽和或過飽和，以減輕初期酸性渣對(duì)爐襯的蝕損、使終渣能夠做黏，出鋼后達(dá)到濺渣的要求。對(duì)生白云石的要求是MgO>20，CaO29，SiO22.0，燒減47，塊度為530mm。由于生白云石在爐內(nèi)分解

16、吸熱，所以用輕燒白云石效果最為理想。對(duì)輕燒白云石的要求是MgO35，CaO50，SiO23.0，燒減10，塊度為540mm。(2)菱鎂礦也是調(diào)渣劑，菱鎂礦是天然礦物，主要成分是MgCO3，焙燒后用做耐火材料。對(duì)菱鎂礦的要求是MgO45，CaO <1.5，SiO21.5，燒減50，塊度為530。(3)MgO-C壓塊是吹煉終點(diǎn)碳低或冶煉低碳鋼濺渣時(shí)的調(diào)渣劑，由輕燒菱鎂礦和碳粉制成壓塊，一般MgO=5060，C=1520，塊度為1030mm。12、 轉(zhuǎn)爐煉鋼常用哪些冷卻劑?氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過程的熱量有富余，因而根據(jù)熱平衡計(jì)算需加入適量的冷卻劑，以準(zhǔn)確地命中終點(diǎn)溫度。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐用冷卻劑有廢鋼、

17、生鐵塊、鐵礦石、氧化鐵皮、球團(tuán)礦、燒結(jié)礦、石灰石和生白云石等，其中主要為廢鋼、鐵礦石。上述冷卻劑的冷卻效應(yīng)從大到小排列順序?yàn)椋鸿F礦石、氧化鐵皮、球團(tuán)礦、燒結(jié)礦、石灰石和生白云石、廢鋼、生鐵塊。13、 轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)鐵礦石有什么要求?鐵礦石主要成分為Fe2O3或Fe3O4，鐵礦石的熔化和鐵被還原都吸收熱量，因而能起到調(diào)節(jié)熔池溫度的作用。但鐵礦石帶入脈石，增加渣量和石灰消耗量，同時(shí)一次加入量過多會(huì)引起噴濺和冒煙。鐵礦石還能起到氧化作用。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐用鐵礦石化學(xué)成分以TFe56%，SiO210，S0.20，塊度為1050為宜，并要求干燥、清潔。14、 轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)氧化鐵皮有什么要求?轉(zhuǎn)爐煉鋼用氧化鐵皮來自

18、軋鋼和連鑄過程中產(chǎn)生的氧化殼層，其主要成分是氧化鐵。因此，氧化鐵皮可改善熔渣流動(dòng)性，也有利于脫磷，并且可以降溫。對(duì)氧化鐵皮的要求是TFe>70，SiO2、S、P等其他雜質(zhì)含量均低于3.0。粒度應(yīng)不大于10mm，使用前烘烤干燥，去除油污。15、 轉(zhuǎn)爐煉鋼用合成造渣劑的作用是什么?合成造渣劑是用石灰加入適量的氧化鐵皮、螢石、氧化錳或其他氧化物等溶劑，在低溫下預(yù)制成型。這種合成渣劑的熔點(diǎn)低，堿度高，成分均勻，粒度小，在高溫下易碎裂，成渣速度快，因而減輕了轉(zhuǎn)爐造渣的負(fù)擔(dān)。16、 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)氧氣有什么要求?氧氣是頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要氧化劑。煉鋼用工業(yè)純氧是由空氣分離制取的。對(duì)煉鋼用氧氣的要求是純

19、度要高，O2>99.6，氧壓應(yīng)穩(wěn)定，并要脫除水分。17、 轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)氮?dú)獾囊笫鞘裁? 氮?dú)馐寝D(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐和復(fù)吹工藝的主要?dú)庠?。?duì)氮?dú)獾囊笫菨M足濺渣和復(fù)吹需用的供氣流量，氣壓要穩(wěn)定。氮?dú)獾募兌却笥?9.95，氮?dú)庠诔叵赂稍?、無油。18、 轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)氬氣的要求是什么?氬氣是轉(zhuǎn)爐煉鋼復(fù)吹和鋼包吹氬精煉工藝的主要?dú)庠础?duì)氬氣的要求是：滿足吹氬和復(fù)吹用供氣量，氣壓穩(wěn)定，氬氣純度大于99.95，無油、無水。19、 轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)焦炭的要求是什么？轉(zhuǎn)爐煉鋼用焦炭烘烤爐襯。對(duì)焦炭要求是：固定碳高（一般要求大于80%），發(fā)熱值高，灰分和有害雜質(zhì)含量低（水分小于2%，S0.7%），塊度應(yīng)為1040mm。2

20、0、 什么是鐵水預(yù)處理?鐵水預(yù)處理是指鐵水兌入煉鋼爐之前，為脫硫或脫硅、脫磷而進(jìn)行的處理過程。 除上述普通鐵水預(yù)處理外還有特殊鐵水預(yù)處理，如針對(duì)鐵水含有特殊元素提純精煉或資源綜合利用而進(jìn)行的提釩、提鈮、提鎢等預(yù)處理技術(shù)。21、在煉鋼生產(chǎn)中采用鐵水預(yù)脫硫技術(shù)的必要性是什么?(1)用戶對(duì)鋼的品種和質(zhì)量要求提高，連鑄技術(shù)的發(fā)展也要求鋼中硫含量低(硫含量高容易使連鑄坯產(chǎn)生裂紋)。鐵水脫硫可滿足冶煉低硫鋼和超低硫鋼種的要求。(2)轉(zhuǎn)爐煉鋼整個(gè)過程是氧化氣氛，脫硫效率僅為3040；而鐵水中的碳硅等元素氧含量低，提高了鐵水中硫的活度系數(shù)，故鐵水脫硫效率高；鐵水脫硫費(fèi)用低于高爐、轉(zhuǎn)爐和爐外精煉的脫硫費(fèi)用。(3

21、)減輕高爐脫硫負(fù)擔(dān)后，能實(shí)現(xiàn)低堿度、小渣量操作，有利于冶煉低硅生鐵，使高爐穩(wěn)定、順行，可保證向煉鋼供應(yīng)精料。(4)有效地提高鋼鐵企業(yè)鐵、鋼、材的綜合經(jīng)濟(jì)效益。22、鐵水脫硫常用的脫硫劑有幾類，各有何特點(diǎn)?生產(chǎn)中，常用的脫硫劑有蘇打灰(Na2CO3)、石灰粉(CaO)、電石粉和金屬鎂。(1)蘇打灰。其主要成分為Na2CO3，鐵水中加入蘇打灰后與硫作用發(fā)生以下3個(gè)化學(xué)反應(yīng)：Na2CO3(1)+S+2C=Na2S(1)+3CONa2CO3 (1)+S+S=Na2S(1)+SiO2(1)+CONa2O(1)+S=Na2S(1)+O用蘇打灰脫硫，工藝和設(shè)備簡單，其缺點(diǎn)是脫硫過程中產(chǎn)生的渣會(huì)腐蝕處理罐的內(nèi)

22、襯，產(chǎn)生的煙塵污染環(huán)境，對(duì)入有害。目前很少使用。(2)石灰粉。其主要成分為CaO，用石灰粉脫硫的反應(yīng)式如下：2CaO(S)+S+1/2Si=(CaS)(S)+1/2(Ca2SiO4)石灰價(jià)格便宜、使用安全，但在石灰粉顆粒表面易形成2CaO·SiO2致密層，限制了脫硫反應(yīng)進(jìn)行，因此，石灰耗用量大，致使生成的渣量大和鐵損大，鐵水溫降也較多。另外，石灰還有易吸潮變質(zhì)的缺點(diǎn)。(3)電石粉。其主要成分為CaC2，電石粉脫硫的反應(yīng)式如下：CaC2+S=(CaS)(S)+2C用電石粉脫硫，鐵水溫度高時(shí)脫硫效率高，鐵水溫度低于1300時(shí)脫硫效率很低。另外，處理后的渣量大，且渣中含有未反應(yīng)盡的電石顆粒

23、，遇水易產(chǎn)生乙炔(qH2)氣體，故對(duì)脫硫渣的處理要求嚴(yán)格。在脫硫過程中也容易析出石墨碳污染環(huán)境。電石粉易吸潮生成乙炔(乙炔是可燃?xì)怏w且易發(fā)生爆炸)，故電石粉需要以惰性氣體密封保存和運(yùn)輸。(4)金屬鎂。鎂噴入鐵水后發(fā)生如下反應(yīng)：Mg+S=MgS(S)鎂在鐵水的溫度下與硫有極強(qiáng)的親和力，特別是在低溫下鎂脫硫效率極高，脫硫過程可預(yù)測，硫含量可控制在0.001的精度。這是其他脫硫劑所不能比擬的。金屬鎂活性很高，極易氧化，是易燃易爆晶，鎂粒必須經(jīng)表面鈍化處理后才能安全地運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用。鈍化處理后，使其鎂粒表面形成一層非活性的保護(hù)膜。用鎂脫硫，鐵水的溫降小，渣量及鐵損均少且不損壞處理罐的內(nèi)襯，也不影響環(huán)

24、境。因而鐵水包噴鎂脫硫工藝獲得了迅猛的發(fā)展。鎂的價(jià)格較高，保存時(shí)須防止吸潮。23、 鐵水脫硫的主要方法有哪些，鐵水脫硫技術(shù)的發(fā)展趨勢是怎樣的?迄今為止，入們已開發(fā)出多種鐵水脫硫的方法，其中主要方法有：投入脫硫法、鐵水容器轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌脫硫法、攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌脫硫法和噴吹脫硫法等。(1)投入法。該法不需要特殊設(shè)備，操作簡單，但脫硫效果不穩(wěn)定，產(chǎn)生的煙氣污染環(huán)境。(2)鐵水容器攪拌脫硫法。該法主要包括轉(zhuǎn)鼓法和搖包法，均有好的脫硫效果，該法容器轉(zhuǎn)動(dòng)笨重，動(dòng)力消耗高，包襯壽命低，使用較少。(3)采用攪拌器的機(jī)械攪拌法。如KR法即屬于此類。KR攪拌法由于攪拌能力強(qiáng)和脫硫前后能充分的扒渣，可將硫含量脫至很低，其缺

25、點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜，鐵水溫降大。(4)噴吹法。此法是用噴槍以惰性氣體為載體，將脫硫劑與氣體混合吹入鐵水深部，以攪動(dòng)鐵水與脫硫劑充分混合的脫硫方法。該法可以在魚雷罐車(混鐵車)或鐵水包內(nèi)處理鐵水。鐵水包噴吹法目前已被廣泛應(yīng)用。噴吹脫硫法具有脫硫反應(yīng)速度快、效率高、操作靈活方便，處理鐵水量大，設(shè)備投資少等優(yōu)點(diǎn)。因而，它已成為鐵水脫硫的主要方法。鐵水脫硫技術(shù)的發(fā)展趨勢如下：(1)采用全量鐵水脫硫工藝；(2)趨向在鐵水包內(nèi)預(yù)脫硫；(3)脫硫方法以噴吹法為主；(4)用金屬鎂做脫硫劑的趨勢不斷擴(kuò)大。24、 用金屬鎂進(jìn)行鐵水脫硫的機(jī)理是什么?鎂其熔點(diǎn)為651，密度為2.8g/cm3，如與氧結(jié)合生成MgO后，其熔點(diǎn)

26、為2800，密度為3.073.20gcm3，二者均為高熔點(diǎn)、低密度穩(wěn)定化合物。鎂通過噴槍噴入鐵水中，鎂在高溫下發(fā)生液化、氣化并溶于鐵水：Mg(S)Mg(1)MgMg Ms與S的相互反應(yīng)存在兩種情況：第一種情況： Mg+S二MgS(S)第二種情況： MgMgMg+S=MgS(S)在高溫下，鎂和硫有很強(qiáng)的親和力，溶于鐵水中的Mg和Mg都能與鐵水中的S迅速反應(yīng)生成固態(tài)的MgS，上浮進(jìn)入渣中。在第一種情況下，在金屬鎂蒸氣泡界面，鎂蒸氣與鐵水中的硫反應(yīng)生成固態(tài)MgS，這只能去除鐵水中38的硫。在第二種情況下，溶解于鐵水中的鎂與硫反應(yīng)生成固態(tài)MgS，這是主要的脫硫反應(yīng)，最為合理。在這種情況下，保證了鎂與硫

27、的反應(yīng)不僅僅局限在鎂劑導(dǎo)入?yún)^(qū)域或噴吹區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，而是在鐵水包整個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行，這對(duì)鐵水脫硫是十分有利的。鎂在鐵水中的溶解度取決于鐵水溫度和鎂的蒸氣壓。鎂的溶解度隨著壓力的增加而增大，隨鐵水溫度的上升而大幅度降低。為了獲得高脫硫效率，必須保證鎂蒸氣泡在鐵水中完全溶解，避免未溶解完的鎂蒸氣逸入大氣造成損失。促進(jìn)鎂蒸氣大量溶解于鐵水中的措施是：鐵水溫度低；加大噴槍插入鐵水液面以下的深度，提高鎂蒸氣壓力，延長鎂蒸氣泡與鐵水接觸時(shí)間。25、 采用金屬鎂脫硫?yàn)槭裁匆獙?duì)鎂粒進(jìn)行表面鈍化處理，對(duì)顆粒鎂有什么要求?金屬鎂活性很高，極易氧化，是易燃易爆晶。鎂粒只有經(jīng)表面鈍化處理后才能安全地運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用。經(jīng)鈍化處

28、理后，鎂粒表面形成一層非活性的保護(hù)膜，如鹽鈍化的涂層顆粒鎂，制備時(shí)采用熔融液態(tài)鎂離心重復(fù)分散技術(shù)，利用空氣動(dòng)力逆向冷卻原理將鹽液包敷在鎂顆粒外層，形成銀灰色均勻的球狀顆粒。單吹鎂脫硫用的涂層顆粒鎂要求：Mg92；粒度為0.51.6mm，其中粒度大于3mm以上的針狀不規(guī)則顆粒少于8。26、 鐵水脫硫容器為什么趨向采用鐵水包?在魚雷罐內(nèi)進(jìn)行脫硫，動(dòng)力學(xué)條件較差，脫硫劑噴入后，由于魚雷罐形狀影響攪拌的均勻性，反應(yīng)重現(xiàn)性差，脫硫劑消耗量大。采用鐵水包噴吹脫硫，由于鐵水包的幾何形狀，使脫硫反應(yīng)具有更好的動(dòng)力學(xué)條件和反應(yīng)空間，可根據(jù)冶煉具體要求更準(zhǔn)確地控制鐵水的硫含量。一般容量大于80t的鐵水包鐵液深度都

29、比魚雷罐深，噴入鐵水的脫硫劑與鐵水進(jìn)行反應(yīng)更加充分，因此在鐵水包內(nèi)噴吹脫硫可以有效利用脫硫劑。同時(shí)鐵水包內(nèi)的鐵水溫度比魚雷罐內(nèi)低一些，更促進(jìn)鎂脫硫獲得理想的脫硫效果，降低了鐵水處理成本。由于鐵水包內(nèi)噴吹脫硫有較高的效率，與在魚雷罐脫硫相比，如果將硫含量從0.045降到0.010，可節(jié)省脫硫劑15；如果將硫含量從0.045降到0.005，可節(jié)省脫硫劑24。顯然，硫含量的目標(biāo)值越低，在鐵水包噴吹脫硫劑的優(yōu)勢越大。20世紀(jì)80年代已開始發(fā)展到在鐵水包內(nèi)處理鐵水。目前新建鐵水脫硫裝置大多采用鐵水包單獨(dú)噴吹鎂或復(fù)合噴吹鎂的技術(shù)和設(shè)備。27、 噴鎂脫硫要求鐵水包凈空是多少?當(dāng)鐵水包噴鎂脫硫時(shí)，鎂通過噴槍噴

30、入鐵水，載氣對(duì)鐵水有攪拌作用，可以促進(jìn)反應(yīng)物的傳質(zhì)和產(chǎn)物的排出。由于鎂在高溫下液化、氣化和溶于鐵水，氣化時(shí)產(chǎn)生的鎂氣體對(duì)鐵水的攪拌作用強(qiáng)烈，頂吹時(shí)常發(fā)生噴濺。因此，鐵水包應(yīng)有不小于400mm高度的凈空，同時(shí)設(shè)置防濺包蓋是必要的。28、 鐵水包噴吹鎂脫硫與其他脫硫工藝比較具有哪些優(yōu)點(diǎn)?鐵水包噴鎂脫硫工藝與其他脫硫工藝相比，具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)：(1)脫硫效率高?？筛鶕?jù)冶煉品種要求，鐵水硫含量可脫至任意水平，深度脫硫時(shí)達(dá)到S=0.005以下，甚至S=0.002以下；(2)脫硫劑單耗低，處理時(shí)間短(3)形成渣量少，扒渣鐵損低；(4)對(duì)環(huán)境污染??；(5)溫度損失少；(6)易于進(jìn)行過程自動(dòng)控制；(7)綜合

31、成本低。29、 鐵水包噴吹顆粒鎂脫硫，鎂的單位消耗主要取決于哪些因素?用鎂脫硫的單耗主要取決于鐵水初始硫含量、終點(diǎn)硫含量、鐵水溫度、鐵水重量(鐵水包內(nèi)鐵水深度)。在理論上1kg金屬鎂能脫除1.32kg的硫；實(shí)際上，由于鐵水中還有殘余的鎂、用于脫氧的鎂、少量的鎂蒸氣逸出及與載氣、頂渣反應(yīng)損失的鎂等原因，鎂的利用率不可能達(dá)到100。與初始硫含量低時(shí)相比，初始硫含量高時(shí)鎂的利用率高。鎂脫硫與CaO、CaC2脫硫不同，鎂脫硫反應(yīng)為放熱反應(yīng)，低溫對(duì)反應(yīng)有利，在低溫下鎂在鐵水中的溶解度大，有利于鎂參與反應(yīng)而提高利用率；但溫度高時(shí)有利于反應(yīng)產(chǎn)物上浮進(jìn)入頂渣提高反應(yīng)速度，但總的來說溫度低對(duì)鎂脫硫更有利。鐵水量

32、多，鐵水包內(nèi)鐵水深度大，噴槍插入深，鎂的利用率高。鐵水包內(nèi)鐵水深度淺，噴槍插入淺，鎂氣泡來不及完全溶解就從鐵水液面逸出。因此，噴吹深度大可以減少鎂的逸出損失。30、 鐵水脫硫后兌入轉(zhuǎn)爐前為什么必須扒渣?經(jīng)過脫硫處理后的鐵水，須將浮于鐵水表面上的脫硫渣除去，以免煉鋼時(shí)造成回硫，因?yàn)樵蠱gS或CaS會(huì)被氧還原，即發(fā)生如下反應(yīng)：(MgS)+O=(MgO)+S(CaS)+O=(CaO)+S因此，只有經(jīng)過扒渣的鐵水才能兌入轉(zhuǎn)爐。鋼水硫含量要求越低，相應(yīng)要求扒渣時(shí)扒凈率越高，盡量減少鐵水的帶渣量。31、 脫硫后的低硫鐵水兌入轉(zhuǎn)爐煉鋼，為什么吹煉終點(diǎn)常常出現(xiàn)增硫現(xiàn)象?經(jīng)脫硫處理后的低硫鐵水(S=0.002

33、0.009)，兌入轉(zhuǎn)爐煉鋼，有時(shí)出現(xiàn)不能進(jìn)一步脫硫，吹煉終點(diǎn)的鋼水還常常有增硫現(xiàn)象，這是因?yàn)闊掍撨^程中鐵水渣、鐵塊、廢鋼、石灰中的硫進(jìn)入鋼水，而吹煉過程脫硫量低于增硫量所致，吹煉終點(diǎn)增硫量可達(dá)0.0020.005，甚至0.005以上。增硫主要發(fā)生在吹煉的前期和中期，一般鐵塊、廢鋼和鐵水渣帶入硫占爐料總硫量的60以上，所以增硫成為生產(chǎn)超低硫鋼種的重大障礙。因此，生產(chǎn)S<0.005的超低硫鋼種時(shí)，可采用鐵水脫硫處理加上較高的鐵水裝入比，并盡量減少鐵水的帶渣量，同時(shí)出鋼加合成渣、二次精煉脫硫，特別是用LF爐造高堿度還原渣，進(jìn)一步深脫硫。32、 脫硫后扒渣時(shí)的鐵損大小與哪些因素有關(guān)?脫硫后扒渣時(shí)的鐵損大小與以下因素相關(guān)。(1)渣量越大，扒凈率越高，鐵損越大。(2)渣偏干，渣鐵易分離，易于扒除，鐵損低；渣越稀，渣鐵分離困難，鐵損大。扒渣時(shí)，可加入適量稠渣劑。(3)扒渣機(jī)工作性能好，扒渣效率高，鐵損低。(4)鐵水包包嘴形狀和傾角應(yīng)有利于扒渣需要，減少扒渣“死區(qū)”。(5)操作入員的技能十分重要，操作熟練、準(zhǔn)確和靈敏，同樣條件下能明顯提高扒渣效率和降低鐵水損失。33、 鐵水采用三脫(脫硅、脫磷、脫硫)預(yù)處理有何優(yōu)缺點(diǎn)?鐵水采用三脫預(yù)處理的優(yōu)缺點(diǎn)如下：(1)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)