炼钢原理---5-2炼钢炉渣（1）.ppt

一有关炼钢炉渣的基本知识
二炼钢过程中的主要渣系相图
三熔渣的结构理论
§(1)
一有关炼钢炉渣的基本知识
1炼钢炉渣分类
2熔渣组成的主要来源
3炉渣化学组成
4炼钢生产过程中熔渣的主要作用
5固体保护渣用于连铸对提高产品的质量和产量起显著的作用
1炼钢炉渣分类
根据炼钢过程目的的不同,炼钢炉渣可分为4类:
1)以铁水预脱硫为目的的还原渣。
2)精炼粗金属,其中元素氧化形成的氧化物组成的炉渣,称为氧化渣,主要指转炉炼钢渣。
3)将原料中的某些有用成分富集于炉渣中,以利于下道工序将它回收的炉渣,称为富集渣,例如吹炼含钒、铌生铁得到的钒渣、铌渣等。
4)采用各种造渣材料预先配制的炉渣,称为合成渣。如连铸用保护渣。炼钢工艺的发展对熔渣提出了新要求,应选择、采用合适的渣系以满足冶金生产的需要。
2熔渣组成的主要来源
(1)生铁或废钢中所含元素(铝、锰、磷、硫、钒、铬、铁等)氧化时形成的氧化物;
(2)作为氧化剂或冷却剂使用的矿石和烧结矿等;
(3)金属材料带入的泥沙或铁锈;
(4)加入的造渣材料(石灰、石灰石、萤石、铁钒土、粘土砖块等);
(5)由炉衬浸蚀熔于炉渣的耐火材料;
(6)脱氧剂、合金的脱氧产物,熔渣的脱硫产物。
3炉渣化学组成
不同冶炼方法对熔渣的要求不一样,其成分也不同;同一冶炼方法的不同阶段熔渣成分是不断变化的。碱性渣可以去除钢中的有害元素P、S,酸性渣可以降低气体和夹杂,氧化渣可以向熔池传氧,还原渣可以脱氧并提高脱硫效率。
根据炉渣的来源,炉渣化学组成见表5-4。(P52)
4炼钢生产过程中熔渣的主要作用
(1)通过调整熔渣成分氧化还原钢液,使钢液中硅、锰、铬等元素氧化或还原的硫、磷、氧等元素;
(2)吸收钢液中的非金属夹杂物;
(3)防止炉衬的过分侵蚀;
(4)覆盖钢液,减少散热和防止二次氧化和吸氢。
5固体保护渣用于连铸对提高产品的质量和产量起显著的作用
(1)起隔热保温、防止钢液的氧化和氮化作用。
(2)吸收钢液中的非金属夹杂物。
(3)改善钢凝固时的传热,减少凝固过程中的热应力。
二炼钢过程中的主要渣系相图
1主要二元渣系相图
2主要三元相图
1主要二元渣系相图
(1)CaO-SiO2相图
(2) MnO-SiO2相图
(3)CaO-CaF2相图
(4)CaO-Al2O3相图
(1)CaO-SiO2相图
相图中有2CaO·SiO2(用 C2S表示)、CaO·SiO2(用 CS表示)两个稳定化合物,其中2CaO·SiO2的熔点高达2030℃,会造成熔渣返干;相图中还有两个不稳定的3CaO·SiO2(用C3S 表示)和3CaO·2SiO2(用 C3S2表示)化合物。
CaO-SiO2系对碱性熔渣来说是最重要的二元系。
C2S:熔点2130℃,由熔点到常温有三种晶型:;冷却到675℃,体积膨胀高达12%,这个转变往注导致炉渣和耐火材料的粉化或碎裂。