石灰的应用--冶金专业毕业论文

《石灰的应用--冶金专业毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石灰的应用--冶金专业毕业论文（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、首首 钢钢 工工 学学 院院 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 题题 目：目：浅谈在冶炼过程中石灰的作用浅谈在冶炼过程中石灰的作用 系系 别别： 建筑与环保工程系建筑与环保工程系 专专 业业： 冶冶 金金 技技 术术 班班 级级： 冶冶 金金 XXX 姓姓 名名： XXXXXXXX 指指导导教教师师： XXXXXXXX 201X 年年 X 月月 XX 日日 毕业论文（设计）任务书 学生姓名： XXXX 建工 系 冶金技术 专业 冶金 XX 班 毕业课题： 浅谈在冶炼过程中石灰的作用 教学时间： 201X 年 X 月 X 日 201X 年 X 月 X 日 毕业课题内容及要求： 课题内容：

2、 1. 摘要和关键词 2. 绪论 3. 石灰性能及功能 4. 冶炼过程中活性石灰的应用 5. 冶炼过程中石灰影响 6. 结论 课题要求： 根据毕业论文的题目查找相关的文献资料，学会整理文献的能力，毕业论文内容 6000 字左右，报告要调理清晰，内容详实，格式符合学校的统一 要求。 参考文献格式正确。 指导教师： XXXX 教研室主任： 系主任： 201X 年 X 月 X 日 进度安排： 201X 年 2 月 17 日：毕业实训开始，明确实训目的、步骤、要求。 201X 年 3 月 6 日4 月 5 日：查阅资料、调研、确定方案。 201X 年 4 月 6 日5 月 7 日：实训具体工作。 20

3、1X 年 5 月 8 日5 月 20 日：完成报告手稿、计算机录入、演示文稿 制作，打印、答辩准备 201X 年 5 月 30 日 答辩、等待成绩评定 参考资料： 1.特列恰柯夫 等著. 氧气转炉造渣制度 . 北京 .冶金技术出 版社 2.孙全应 张巧灵 .活性石灰生产及在炼钢中的作用 . 四川 . 材料物理与化学(专业) 博士论文 2000 年度 3.陈家祥等.钢铁冶金学（炼钢部分）M，北京：冶金工业出 版社，1995 4.刘青川. 浅谈活性石灰对炼钢影响. 北京 . 一重技术.2006 年第 01 期 5. 汪大洲.钢铁生产中的脱磷M，北京：冶金工业出版社， 1986,205208 6.

4、奥特斯.钢冶金学M，北京，冶金工业出版社 7.吴运广 . 冶金石灰部分 . 鞍山 . 鞍山焦化总院 2012.4.18 指导教师： XXXX 201X 年 X 月 X 日 摘 要 通常所说的石灰是指石灰石在高温煅烧下放出 CO2以后得到的以 CaO 为主要成份的产物。石灰在炼钢过程中有着不可比拟的作用。首先，在 现代的炼钢过程中没有使用石灰石而是使用了活性石灰。活性石灰有别 于普通石灰,一般把性能活泼、反应能力强,在炼钢造渣过程中熔解速度 快、含硫量低的优质软烧石灰称为活性石灰。它是铁水预处理、钢水炉 外脱硫、脱磷以及转炉、电炉炼钢的造渣剂，对强化冶炼过程,降低炉料 消耗和改进质量都有重要作用

5、。包括：效 C a O 和 SiO2含量的影响，S 含量的影响，灼减对炼钢的影响，石灰的活性度对炼钢的影响，石灰中 杂质对炼钢的影响。而石灰对冶炼过程中造渣制度的影响，更是巨大。 合理的造渣制度，直接影响了出钢（铁）质量。而石灰作为主要的造渣 剂，其对冶炼过程的作用是巨大的。活性石灰在炼钢过程中的优势因活 性石灰具有高的化学纯度、活泼的化学性能,因而在炼钢化渣中效果显著。 发达国家已普遍使用了活性石灰。 关键词：活性石灰关键词：活性石灰 脱硫脱硫 脱磷脱磷造渣制度造渣制度 造渣剂造渣剂 目 录 1、绪论 1 2、石灰定义及功能.2 2.1 活性石灰的定义.2 2.2 石灰的功能.2 3、冶炼过

6、程中活性石灰的应用.3 3.1 石灰的应用.4 3.2 石灰具体作用.5 4、冶炼过程中石灰脱磷脱硫作用.7 4.1 去 P .7 4.2 去 S .9 5、活性石灰的性质对炼钢的影响11 6、形成符合规定的炉渣12 结论.15 主要参考文献.16 致谢.17 首钢工学院毕业论文 1 绪论 石灰,由石灰石煅烧而成,是炼钢最重要的熔剂。煅烧石灰必须用优质 的石灰石原料，合适的煅烧设备，控制得当的煅烧过程和使用低硫低灰 分燃料。采用缓慢加热高温煅烧所得的粗晶粒石灰(称为硬烧或死烧石灰)， 在炼钢炉中熔化慢，不易成渣。采用快速加热迅速通过高温区所得的晶 粒细、活度大的石灰（称为活性石灰或软烧活性石灰

7、,在炼钢炉中可防止 钢液表面散热过多,熔化快，容易成渣，从而提高了脱硫、脱磷效率。石 灰还用于铁水的炉外脱硫。 在冶炼过程中，有很多辅助原材料发挥着巨大的作用。而本次着重， 来研究石灰在冶炼中的作用。随着钢铁工业的发展，活性石灰已经逐渐 取代普通石灰在炼钢过程中。而其有着巨大的优点，以及在炼钢过程中 更宽广的应用。石灰在脱磷、脱硫方面的应用，也在不断的加深和发展。 当然在冶炼过程中，石灰自身质量对冶炼的影响也不能忽视。其实石灰 最重要的作用，无疑就是对高炉和转炉造渣制度的影响。因为好的渣， 直接关系到出钢（铁）的质量。 下面就让我们具体的研究讨论石灰在冶炼过程的作用。 首钢工学院毕业论文 2

8、2 石灰定义及功能 活性石灰石工艺流程简介：活性石灰石生产线主要由竖式预热器、 回转窑、竖式冷却器三大主机和废气处理系统、煤粉制备系统组成。 破碎合格的石灰石存放在料仓内，经输送系统将物料运入预热器顶 部料仓。预热器顶部料仓，由上下 2 个料位计控制加料量，然后通过下 料管将石灰石均匀分布到预热器各室内。 石灰石在预热器内被窑尾高温烟气加热后，经液压推杆推入回转窑 内，石灰石在回转窑内经高温煅烧，烧成的活性石灰石进入竖式冷却器， 在冷却器内被鼓入的冷空气冷却后排出。经预热的二次空气进入窑内， 窑尾废气通过废气处理排放。 2.1 活性石灰的定义 活性石灰是一种化学性质活泼、反应能力强，在炼钢造渣

9、过程中溶 解速度快，含 S、P 等有好元素少的优质软烧石灰。它的质量优劣主要采 用“活性度”这一指标衡量。 石灰的活性度的定义：石灰的组织结构与煅烧温度和煅烧时间密切 相关。 影响石灰活性度的组织结构包括体积密度、气孔率、比表面积和 CaO 矿物的晶粒尺寸。晶粒越小，比表面积越大，气孔率越高，石灰活 性就越高，化学反应能力就越强。活性度体现了石灰在熔渣中与其他物 质的反应能力，表现现象为石灰在熔渣中的熔化速度。活性度越高石灰 的质量就越好。 石灰活性度 availability of lime 表征生石灰水化反应速度的一个指标，即在足时间内，以中和生石 灰消化时产生的 Ca（OH）2 所消耗的

10、 4molL 盐酸的毫升数表示。 石灰的活性度取决于它的组织结构，石灰的组织结构与煅烧温度和 煅烧时间密切相关。 影响石灰活性度的组织结构包括体积密度、气孔率、比表面积和 CaO 矿物的晶粒尺寸。晶粒越小，比表面积越大，气孔率越高，石灰活 性就越高，化学反应能力就越强。 首钢工学院毕业论文 3 目前石灰活性度平均值一般可以超过 300 ml/4N-HCl，可以显著缩 短炼钢转炉初期渣化时间，降低吨钢石灰消耗，并对前期脱 P 极为有利 关于活性石灰，国家行业部门制定了相关标准，冶金石灰一级以上 （即活性度在 300ml 以上）成为活性石灰，对粒度也有一定要求。 2.2 石灰的功能 在生活中，石灰

11、具有较强的碱性，在常温下，能与玻璃态的活性氧 化硅或活性氧化铝反应，生成有水硬性的产物，产生胶结。因此，石灰 是建筑材料工业中重要的原材料。 石灰在炼钢中，尤其是在碱性电弧炉中，主要用来作”造渣剂”,去 除钢水中的有害元素 S、P 等杂质，优化钢水质量。 石灰在造渣中产生的渣，在扒渣过程中不断从钢水中除去，达到去 除硫、磷的目的。 应用：炼钢实践表明，这种石灰可以提高脱磷脱硫效率 80%，同时 缩短冶炼时间，在 3-5min 之内可以完全与钢水中酸性物质反应完毕，而 一般石灰的方应时间至少要 6-10min。此外提高炉龄 40%以上，炉料的消 耗也降低 5-8kg/t 钢，以 1000 万 t

12、 计算，每年节约 1500 万左右，生产 效益显著 首钢工学院毕业论文 4 3 冶炼过程中活性石灰的应用 3.1 石灰的应用 随着钢铁产量的提高和冶炼周期的加快，钢厂对冶炼造渣用的石灰 的产量和质量的要求越来越严格，特别是对活性石灰的研发越来越重视。 石灰活性度以中和生石灰消化时产生的 Ca（OH）2 所消耗的 4molL 盐 酸的毫升数表示。一般石灰活性度平均值超过 300ml/4N-HCl，可以显著 缩短炼钢转炉初期渣化时间，降低吨钢石灰消耗，并对前期脱 P 极为有 利，被称为活性石灰。 生产活性石灰应选用杂质少的石灰石原料。石灰石伴生的杂质，如 SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO

13、等，这些杂质在较低温度下会与烧成的石灰 氧化钙反应，CaO 微粒与这些杂质的结合，将会降低石灰的活性。另外， Na2O 杂质很容易形成一些玻璃相，这些熔融的化合物会堵塞石灰表面细 孔，使石灰反应能力下降，同时会阻塞 CO2 气体的排出，造成石灰生烧。 生产活性石灰的设备，多采用世界上先进水平的，双膛并流蓄热麦 尔兹石灰窑。这是因为土窑生产的石灰，活性度不高，生烧率较大，且 生产能耗高，污染严重。麦尔兹石灰窑具有并流特性和蓄热回收两大特 性。并流使得煅烧的最热火焰与原料和冷空气能够接触以完成燃烧，原 料石不会过烧，热交换率高，煅烧过程能达到整齐均匀的软烧条件。蓄 热回收使预热的石料，能吸收废气的

14、热量，并释放给进入的燃气，使其 在与燃料接触前就加热到燃烧的温度，使窑得到非常高的热力效率。 麦尔兹石灰窑生产高活性石灰晶粒细小、气孔率大、体积密度小、 比表面积大，反应能力强，石灰活性度在 350ml/4N-HCl 左右。 活性石灰在炼钢过程中的优势因为活性石灰具有高的化学纯度、活 泼的化学性能，因而在炼钢化渣中效果显著。发达国家已普遍使用了活 性石灰。国外一些专家认为，在今后氧气炼钢工艺的最大改进主要是靠 改进化渣操作和提高石灰质量来实现。所以采用高效活性石灰是改进炼 钢工艺中的很重要的一个方面。转炉炼钢周期仅为 30min（超高功率电 炉炼钢周期为 1h）左右，故化渣速度和用灰量对他都非

15、常敏感，效益自 首钢工学院毕业论文 5 然显著。活性石灰代替普通石灰在炼钢中具有很好的技术经济效果。 应用：炼钢实践表明，活性石灰可以提高脱磷脱硫效率 80%，同时 缩短冶炼时间，在 3-5min 之内可以完全与钢水中酸性物质反应完毕，而 一般石灰的方应时间至少要 6-10min。此外提高炉龄 40%以上，炉料的消 耗也降低 5-8kg/t 钢，以 1000 万 t 计算，每年节约 1500 万左右，生产 效益显著 除此之外，石灰的应用也很多简单提及一下： 建筑：三合土、石灰浆（Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O） 农业：配制波尔多液作为农药（Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2）; 改变土壤的酸碱性将适量的熟石灰加入土壤，可以中和酸性， 改变土壤的酸碱性 工业：制氢氧化钠（亦称火碱、烧碱、苛性钠） （Ca(OH) 2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH） 、 配制价格低廉的漂白粉 （Cl2+2Ca