影响冶金石灰活性因素的研究.pdf

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1、李道忠：影响冶金石灰活性因素的研究影响冶金石灰活性因素的研究李道忠北京营钢第二耐火材料厂，100041北京市石景山区璃要石灰是碱性炼钢的遣渣材料，是脱硫、脱磷、脱氧提高钢液纯净度和减少热损失不可缺少的材料。为使石灰快速熔化，快速成渣，石灰应具有较高的反应能力，印要求活性高。本文对影响石灰活性的因素进行分析和砑究，提出了生产优质活性石灰的几点看法。1前言石灰是碱性炼钢的造渣材料，主要成分是CaO。是脱硫、脱磷、脱氧提巍钢液纯净度和减少热损失不可缺少的材料。在炼钢过程中要求欢炼初期尽快形成高碱度的炉渣，但是在初期酸性渣浸入石灰，在石灰表面生成TGS，形成一个高熔点的致密外壳，而使石灰熔化速度变得

2、很慢，成为快速成渣的限制环节。采用商活性的石狄造渣，由于其具有高的气孔率，在石灰表面沉积的C：s#t-壳疏松，容易剥落，因丽加速石荻的熔化，聪除P、S、保护炉衬，提高生产效率等都有好处。为使石灰快速熔化，快速成渣，石灰应具有较高的反应能力。石灰的反应能力是指石灰熔于炉渣的性能，这种反应能力，称为石灰的热活性，或者髂石灰在熔渣中的可熔性。石灰的热活性大，在炼钢过程中其熔化速度快，能加快渣—钢之闻的反应，同时对冶金的经济技术指标有着极为重要的影响。但是要用定爨的方法来直接的评定在高温下的反应能力是非常困难的。由于石灰的水活性与热活性之间有良好的相关性，所以，目前通常用石灰与一134—2盟§墨尘霪

3、互窭兰些焦耋窑盈至盒堡盍垒迨窒童塑歪绩垫鱼i生!!基李道忠：影响冶金石灰活性因素的研究水的反应速度间接地反映石灰在熔渣中的熔化速度。因此，石灰活性成为判定石灰质量好坏的一项重要指标。2影响石灰活性的因素研究石灰是煅烧天然石灰石的产品，石灰在煅烧过程中由于煅烧条件的不同，可以得到不同的石灰。一般把煅烧温度过高或煅烧时间过长而得到的晶粒粗大、气孔率低和体积密度大的石灰称为硬烧石灰：将煅烧温度在li00℃左右而得到的晶粒细小、气孔率高和体积密度小的石灰称为软烧石灰，一般把软烧石灰也称为活性石灰，介于两者之间的叫中烧石灰。各种石灰的物理性能不同(见表1)，因此，也可以说石灰的活性与其结构有关。表1各

4、种石灰的物理性能类型软烧石灰中烧石灰硬烧石灰晶粒直径，uml一23—6晶粒连结气孔率，％46—5534～46<34体积密度，g／cml1．5一1．81．8—2．2>2．2比表面积，cm2／g17800—197003200一5800400一980活性度，m￡>300150～300<150实际上，石灰是由CaO和一些杂质组成，杂质在石灰煅烧过程中可部分同CaO发生反应。石灰的组成中还包括未分解的碳酸盐，如CaCO。、MgCO。等。一般地，工厂生产的石灰组成中有游离CaO和结合CaO，有活性CaO和非活性CaO。游离CaO包括活性CaO和非活性CaO。活性CaO则是在普通消解条件下，能同水发生反应

5、的那部分游离CaO；非活性cao在普通消解条件下不能同水发生反应，但有可能转化为活性CaO(如磨细后的那部分游离CaO)：结合CaO是同杂质反应生成新化合物的CaO，它是不可回复的。CaO在石灰中存在形式可2鲤§垒生国互匹王些蕉苤窑速与盒佳盍耋丝塞煎!兰i[缦垫鲤生!!旦一135—李道忠：影响冶金石灰活性因素的研究以用图1表示。也就是说，石灰的活性实际上是活性CaO含量多少的反应，一般把活性ca略量高的石灰称为活性石灰，把活性CaO低的石灰称为非活性石灰或硬烧石灰。所以，若要提高石灰的活性，就应在生产石灰的过程中，尽可能多的产出活性CaO。石灰CaO(活性)CaO(非活性)t’磨细CaCO)

6、CaSO。2CaO·Si02Ca0-A120)3CaO·AI2032CaO·Fo203CaO-Fe203图1石灰中氧化钙存在形式石灰石的煅烧是石灰石菱形晶格重新结晶转化为石灰的立方晶格的变化过程。其变化所得晶体结构与形成新相晶核的速度和它的生长速度有关。当前者大于后者时，所得到的为细粒晶体，其活性CaO分子数量多，具有高的表面能；反之，所得为低表面能的粗粒晶体，其活性CaO分子数量少。在石灰石快速加热煅烧下，所得到的为细粒晶体结构的石灰，活性度就高；缓慢加热煅烧时，所得为粗晶体结构的石灰，活性就低。因此，从石灰的煅烧过程来看影响石灰活性的因素有：①原料石灰石的化学成分、晶质结构和物理性能；②

7、装入煅烧设备的石灰石块度；③煅烧设备的类型；④煅烧温度及其作用时间；⑤所用燃料的类型和数量等。除此之外，由于石灰具有易吸水分而自行消化的特点，所以石灰的贮存方式和时间也对石灰活性有较大影响。2．1原料石灰石的化学成分、晶质结构和物理性能的影响石灰石的主要成分是CaC03，石灰石的煅烧过程实质上就是CaC03的分解过程，煅烧所得到的成品生石灰的主要成分是CaO。所以，石灰石的化一136一婴塑垒生鱼互蕉王些蕉盎至