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1、非金属料一、造渣材料1. 石灰炼钢对石灰的要求：Ca0含量高，Si02和S含量尽可能低。Si09消耗石灰中的2Ca0，降低石灰的有效Ca0含量；S能进入钢中，增加炼钢脱硫 2负担。应具有合适的块度。转炉石灰的块度以540mm为宜；电炉石灰的化学成分与块度要求见表75。表75电炉石灰的成分与块度要求奉拌化学威分心垸度Fee留住scHjOM干不 大 于一维石航90230.080. 5CBOmm股时木i2.-040. JO1.6的7。石灰块度过大，石灰熔化缓慢，不能与时成渣并发挥作用；块度过小或粉末过多， 容易被炉气带走，还会降低电炉砖砌炉盖的使用寿命。烧减率控制在合适的围(4%7%)。活性度高。活
2、性度是衡量石灰与炉渣的反应能力，即石灰在炉渣中溶解速度的指标。活性度高，则石灰熔化快，成渣迅速，反应能力强。石灰石的煅烧过程：选择优质石灰石原料，低硫、低灰分燃料。合适的煅烧温度。煅烧温度控制在10501150的围。先进的煅烧设备，如回转窑、气烧窑等。根据煅烧温度和时间的不同，石灰可分以下几种：生烧石灰。煅烧温度过低或煅烧时间过短，含有较多未分解的CaC0的石灰称为生烧石 灰；3过烧石灰。煅烧温度过高或煅烧时间过长而获得的晶粒大、气孔率低以与体积密度大的 石灰称为过烧石灰；软烧石灰。煅烧温度在1100C左右而获得的晶粒小、气孔率高、体积密度小、反应能力 高的石灰称为软烧石灰或活性石灰。生烧和过
3、烧石灰的反应性差，成渣也慢。活性石灰是优质冶金石灰，它有利于提高炼钢 生产能力，减少造渣材料消耗，提高脱磷、脱硫效果并能减少炉热量消耗。2. 萤石萤石的特征：主要成分为Caq。熔点很低(约930C)。改善碱性熔渣流动性且又不降低碱度的稀释剂，又称助熔造渣剂。增强渣钢间的界面反应能力。大量使用萤石会增加转炉喷溅，加剧对炉衬的侵蚀。炼钢使用的萤石要求：CaF2的含量越高越好，而Si02的含量要适当，其他杂质如S、Fe等含量要尽量低。块度要合适，并且干燥清洁。冶炼优质钢用的萤石使用前要在60100C低温下烘烤8h以上。造渣时，配比、用量要合适。如果加入量过少，起不到稀释与助熔的作用；如果加入量过多将
4、使熔渣过稀，对渣线 侵蚀严重。另外，过稀的熔渣的渣面不起泡沫，既浪费了热量也降低了炉衬的使用寿命。3. 白云石白云石的特征：主要成分是CaC03.MgC03。熔点比石灰低，属于镁质造渣剂。镁质造渣剂是指Mg0含量比通常的造渣剂高。配加部分自云石造渣，可以减少炉衬中的 Mg0向炉渣中转移，加速石灰熔化，促进前期 化渣，减轻炉渣对炉衬的侵蚀，延长炉衬寿命。炼钢用白云石的要求：含有一定量的Mg0,杂质少，块度合适。4. 硅石与石英砂硅石与石英砂的特征：主要成分是Si02。是酸性炉炼钢的主要造渣材料。在碱性电炉炼钢过程中，硅石和石英砂主要用于还原期调整中性渣的成分。在碱性炉中，大量加入硅石和石英砂，易
5、造成炉衬渣线侵蚀严重。炼钢用硅石的要求：Si0含量在90%以上，FeO0.5%，并要求表面清洁，块度一般为1550mm，使用 2前须在100200C温度下干燥4h。炼钢用石英砂的要求：Si02含量大于95%，FeO0.5%，水分小于0.5%，粒度一般为13mm，使用前应在400C左右的温度下进行长时间的烘烤。5. 电石块电石块的特征：主要成分为CaC2，是由石灰和焦炭在高温下炼制的暗灰色不规则的块状固体。纯CaC2的熔点高达2300C，但CaC2与Ca0的共晶温度为1640C，工业上所用的电石块的熔点约为1620C。2在电炉钢的冶炼过程中，电石块常用作造还原渣，并兼有脱硫作用。电石块遇水即发热
6、分解放出乙炔气体，具有难闻气味，与火焰接触即可燃烧，温度 可达3000C，又常用于金属切割。电石块的要求：放在密封的容器保存，在使用前需经高温烘烤。6. 电石粉电石粉的特征：主要用于喷粉精炼过程中，它是一种良好的脱氧除硫剂。在特定的条件下还可脱磷。直接与钢液接触能使钢液略有增碳现象。电石粉的要求：使用粒度一般小于0.6mm，水分小于0.1%，贮存与运输要封闭，注意隔绝空气防止潮 解，喷吹前需筛分。7. 碳化硅粉碳化硅粉的特征：主要用于钢液的间接脱氧，它具有脱氧迅速，熔渣活跃，渣白快等较好的冶金效果。碳化硅粉的使用要求：粒度一般小于3mm，水分小于0.5%，干燥温度为100150C，时间大于8h
7、。用于炉外喷粉精炼特制的碳化硅，要求粒度小于0.6mm，水分小于0.1%。8. 合成造渣剂合成造渣剂的特征：把石灰和熔剂预先在炉外混合而制成的造渣材料。具有熔点低、碱度高、颗粒小、成分均匀的特点。在高温下容易破碎。二、氧化剂1. 氧气氧气的特征：各种炼钢方法中氧的主要来源。转炉吹氧使吹炼时间大大缩短，生产率提高。电炉熔化期使用氧气能加速炉料的熔化。电炉钢返吹法冶炼利用氧气能够回收返回废钢中的贵重合金元素。用氧代替铁矿石作氧化剂，对排除钢中气体和非金属夹杂物特别有利。用氧作氧化剂能使熔池温度迅速提高以与缩短各种杂质的氧化时间。炼钢用氧气的主要要求：氧气纯度应达到或超过99.5%，数量充足，氧压稳
8、定且安全可靠。2. 铁矿石铁矿石的特征：存在形式是Fe203、Fe304和Fe0，其含氧量分别为30.06%、27.64%和22.28%。铁矿石是电炉炼钢的主要氧化剂，能创造高氧化性的熔渣，从而有利于脱磷。铁矿石在熔化、分解过程中要吸热，起冷却剂的作用。在氧化过程中，有利于各种放热反应的顺利进行，分解出来的铁可以增加金属收得 率。对铁矿石的要求：铁含量要高、密度要大、杂质要少，在800C以上的高温下烘烤4h后使用。天然富铁矿的化学成分与块度要求见表76。表76天然富铁矿成分与使用块度要求卷杵It学成韬埃建JrairnF*S0 |S-1不诉于，k皆ti（饮计55Sfl. 1-Q1 set 1玖5
9、。3口的3. 氧化铁皮氧化铁皮的特征：是钢锭（坯）加热和轧制中产生的，又称铁鳞。铁含量高、杂质少，密度小、不易下沉。利用它主要用来调整炉渣的化学成份、提高炉渣的Fe0含量、降低熔渣的熔点、改 善炉渣的流动性。在炉渣碱度合适情况下，采用氧化铁皮能提高去磷数果。氧化铁皮还有冷却作用。炼钢用氧化铁皮的要求：化学成分符合标准，不含油污和水分，使用前需在大于500C的温度下烘烤4h，保持干 燥。炼钢对氧化铁皮的化学成分要求见表77。表77氧化铁皮成分要求化*成分小不可顼不 大 丑NJE忱隗N a mus UrW 供祯 弟顿 卧为 Q.A4. 其他氧化剂锰矿、铬矿、氧化镍、钨砂、钼砂等。三、配碳剂电炉常用
10、的配碳剂有：1. 生铁特征和要求见前。2. 天然石墨天然石墨的特征：真密度约为1. 9-2.1t/m3o碳含量因产地不同而不同，一般为60%80%，最高可达95%。利用石墨配碳，收得率不稳定，且与所炼钢种与用氧强度有关，一般波动在50%70% 之间。电炉炼钢配碳对石墨的要求：碳含量高，S、P与其他杂质如SiO等含量低，灰分也低。使用块度为4070mm。装料前装入炉或制成粉剂，利用喷粉设备喷入钢液中。3. 电极块电极块的特征：由废电极破碎而成。碳含量约为93%98%,灰分小于0.5%,硫含量也低。真密度为2.2t/m3。多用于返吹法冶炼的高级优质钢上。在低碳钢上的收得率一般按65%考虑。电炉炼钢
11、配碳对电极块的要求：使用块度为2050mm。装料前装入炉或制成粉剂，利用喷粉设备喷入钢液中。4. 焦炭焦炭的特征：根据使用原料的不同，分为石油焦、冶金焦、沥青焦多种。冶金焦最常见，也最廉价，如果不作特殊说明，通常所说的焦炭就是指冶金焦而言 的。焦炭的真密度为1. 82. Ot / m3,质轻多孔易吸收水分，且S、P等杂质含量也高。只能用于氧化法冶炼的配碳，收得率约为30%。电炉炼钢配碳对焦炭的要求：装料前装入炉或制成粉剂，利用喷粉设备喷入钢液中。四、增碳剂1. 增碳生铁增碳生铁的要求：表面清洁、无锈，且硫、碳含量低，使用前应进行烘烤。生铁增碳的特征：利用生铁增碳时，增碳量不宜过大。加入量过大会
12、使钢中夹杂物含量增加而不利于提高钢的质量。用生铁增碳一般不超过0.05%。利用生铁增碳时，碳在钢液中的收得率为100%。2. 电极电极的特征：碳含量较高、硫含量和灰分较低。用于钢液的增碳时收得率比较稳定。是一种比较理想的增碳剂。3. 石油焦石油焦的特征：灰分极少，含硫也少，用于钢液的增碳效果也比较理想，但价格较高。4. 木炭木炭的特征：灰分和硫含量虽然很低，但密度小，用于钢液的增碳时收得率低且价格较贵，目前已 很少使用。5. 焦炭焦炭的特征：由冶金焦磨制而成，价格低廉，制取容易，是最常见的增碳剂。灰分和硫含量较高，增碳作用不如电极粉好。使用前需在60100C的温度下干燥8h以上，并要求残留水分
13、不大于0.5%。一些炭素增碳剂的化学组成、粒度要求与收得率见表78。表78炭素增碳剂的化学组成粒度要求与收得率化学描成，莎怛度.Sm收丹奉gHiO不小F不k手幅-蜗队1020. 5石油瓶物Q.0.5n. 5S30-5-K.5* 5C.51雄噗椅翱h 0015a 队5 1注:表中喷粉增碳的收得率适用于碳含量小于0.70%以下的钢种，当碳含量大于0.70% 时，收碍率还要低。转炉炼钢中有时为了调整冶炼终点的含碳量，也需要加入一些炭素增碳剂。五、冷却剂1. 冷却剂的作用炼钢过程中，有时需要加入冷却剂来平衡热量。2. 常用的冷却剂的种类废钢、氧化铁皮、烧结矿、球团矿、铁矿石等。对于钢铁企业来说，炼铁和
14、炼钢都需要石灰石。在炼铁方面就是用石灰石来降低脉石和灰分的熔点，以生产低熔点的化合物，在生产中石 灰石的氧化钙实际含量为50%左右。在炼钢方面，是用石灰石来造渣的，对于石灰石的具体成分要：氧化钙=85%，二氧化 硅=3% （电炉小于2%），氧化镁=5%，氧化铁+氧化铝=3%，硫=0.15%，水=0.3%。 对于转炉，石灰石的块度为20-50mm,电炉为20-60mm石灰石的用途石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是许多工业的重要原料。石灰石可直接加工成石料和烧 制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO, 一般呈块状，纯的为白 色，含有杂质时为淡灰色或淡黄色。生石灰吸潮或加水就成为消石灰，消石灰也叫熟石灰， 它的主要成分是Ca（OH）2。熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏、石灰砂浆等，用作涂装材料 和砖瓦粘合剂。水泥是由石灰石和粘土等混合，经高温煅
