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冲天炉冶炼中渣相对炉衬耐火材料的影响

添加时间:2019年9月20日  浏览次数:

冲天炉内的渣相是熔炼过程中的必然产物。造渣的目的是将进入炉内的以SiO2为主要成分的高熔点矿物质变成低熔点的熔渣,以减弱对熔炼过程的不良影响。渣形成后,在炉内铁液接触,二者之间在一定的条件下会发生不同的物理、化学反应,从而影响铁液的成分。

冲天炉

(1)渣的成分  渣是由焦炭的灰分、炉料中的杂质、炉衬材料、金属氧化物和熔剂发生物理、化学反应所形成的低熔点化合物。常炉衬单班制冲天炉的渣量约占金属料质量的5%左右,当采用耐火度较低的炉衬、灰分较高的焦炭、杂质较多的炉料时,渣量则大;而使用结晶炉料、低灰份焦炭的无炉衬长炉龄冲天炉,其渣量可少到金属炉料量1%以下。炉渣的大致成分如表1所列。主要成分是SiO2、CaO和AL2O3三者综合约占80%~90%。

表1冲天炉炉渣成份

(2)炉渣的性质 渣的物理特性:冲天炉炉渣是以硅酸钙为主的玻璃体物质,当温度升高至其软点之后,随着温度的继续升高,其流动性增强,呈现出液态性状。

渣的流动性与其温度相关,随着温度升高,渣的粘度下降,流动性增大。当粘度降至到2.0~2.5Pa·s时,渣即可自由流动。渣达到自由流动的温度称为熔化性温度。对于酸性渣,通常这时的温度约1300~1350℃。渣应具有适当的熔化性温度,以适应在冲天炉的温度条件下具有适宜的流动性以保证出渣顺利,并且不致对炉衬在成过渡侵蚀,也不至于因为较长时间粘覆焦炭表面而过过分阻碍焦炭燃烧和铁液吸热。渣的熔化性温度与渣的成分有关,通过调整渣的成分,如调整熔剂的加入量,可改变渣的熔化性温度。

(3)炉渣的化学特性 炉渣的碱度:炉渣成分中,有酸性氧化物SiO2、P2O5等,也有碱性氧化物CaO、MgO、MnO、FeO等,还有中兴氧化物AL2O3和Fe2O3等。炉渣含有酸性氧化物和碱性氧化物比例不同时,化学反应中呈现的酸碱性也不同。氧化物的酸碱性区分是以其水化物的性质而定,水化物为酸性的氧化物为酸性氧化物,如SiO2的水化物为偏硅酸H2SiO3:水化物是碱的氧化物为碱性氧化物,如CaO的水化物是氢氧化钙Ca(OH)2。

表示炉渣酸碱性的参数是炉渣的碱度,用渣中主要的碱性氧化物与酸性氧化物的比例衡量之。AL2O3为两性氧化物,在酸性渣中AL2O3呈现碱性,在碱性渣中呈现酸性,所以在酸性渣主要性质中不计入AL2O3的量,而在碱性渣计算中,将AL2O3作为酸性氧化物计入。粗略划分时,常将R=1作为中性渣:R>1为碱性渣:R<1为酸性渣,表2列出了不同性质录制的碱度。

表2不同碱度炉渣的性质

关键词:冲天炉   炉渣   
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