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钢铁为什么要用石灰石

发布时间:2023-11-26 19:58:51

钢铁冶炼的主要辅料

钢铁冶炼过程中,为了除去磷、硫等杂质,造成反应性好、数量适当的炉渣,需要加入冶金熔剂如石灰石、石灰或萤石等;为了控制出炉钢水温度不致过高,需要加入冷却剂如氧化铁皮、铁矿石、烧结矿或石灰石等;为了除去钢水中的氧,需要加入脱氧剂如锰铁、硅铁等铁合金等。上述材料统称为辅助原料。
石灰石
主要由方解石组成,化学成分为CaCO3。纯方解石含CaO56%、CO244%。开采出的石灰石因有杂质,CaO的含量一般为50~55%。在钢铁冶炼中,石灰石是造渣用的碱性熔剂,要求:①CaO含量高。②SiO2、Al2O3、S、P含量低。SiO2和Al2O3能降低石灰石作为熔剂的有效性能。在高炉冶炼中,石灰石里的SiO2和Al2O3含量每增加1%,其有效熔剂性能约降低2.8%。③大中型高炉用的石灰石,粒度为20~50毫米,小高炉为10~30毫米。
白云石
纯白云石 【CaMg(CO3)2】 含MgO21.9%、CaO30.4%、CO247.7%。天然白云石还含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等杂质,颜色通常呈灰白色或淡黄色。白云石在钢铁工业中大量用作碱性耐火材料,焦油白云石用作炼钢炉炉衬。白云石还用作碱性熔剂,以提高炉渣中 MgO的含量,改善流动性,利于脱硫,减少炉衬熔损。对作为熔剂的白云石的要求是含MgO高,含Al2O3、Fe2O3和SiO2低。中国白云石的化学成分一般为:CaO26~31%,MgO17~21%,SiO21~5%,Al2O30.5~3%,Fe2O30.1~3%,CO243~46%。
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),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。炼钢用活性石灰的质量要求是:CaO>92%;P<0.008%;S厘米;活性度>360毫升(滴定法);粒度10~30毫米。石灰还用于铁水的炉外脱硫(见铁水炉外脱硫)。
萤石
又名氟石,主要化学成分为CaF2,有黄、淡紫、玫瑰、绿黑等各种颜色的结晶,比重 3.2,熔化温度约935℃。在高炉中,萤石作洗炉用(通过降低熔点,清除炉墙结瘤);在炼钢中,用作助熔剂,可降低石灰的熔点,改善炉渣流动性,提高脱硫效率。萤石分解后有强腐蚀性,对设备和炉衬不利,使用量应适当控制。钢铁冶炼用萤石的成分:CaF275~95%,SiO25~20%,S0.10~1.5%。
氧化铁皮
又称铁鳞,是钢锭和钢坯在加热和轧制过程中产生的。它含铁约70~75%,在炼钢中可用作氧化剂;炼钢精炼期使用它能加速石灰溶解,且不降低熔渣碱度,又有利于熔池沸腾,对去磷有一定效果。此外氧化铁皮可配加入烧结料,以及在铁合金冶炼中用以代替钢屑。
锰矿
用于冶炼锰铁,有时用于高炉炼铁以调整生铁含锰量,或用于高炉洗炉。

② 炼钢的石灰石作用

炼钢的石灰石作用是加入熔剂使生铁的硫、磷等形成炉渣而除去。

调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣,能够向金属液面中传递足够的氧,以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下,并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。

出渣:电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时,氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时,原来的氧化渣必须彻底放出,以防回磷等。

(2)钢铁为什么要用石灰石扩展阅读

炼钢的主要原料是含炭较高的铁水或生铁以及废钢铁。为了去除铁水中的杂质,还需要向铁水中加入氧化剂、脱氧剂和造渣材料,以及铁合金等材料,以调整钢的成分。

含炭较高的铁水或生铁加入炼钢炉以后,经过供氧吹炼、加矿石、脱炭等工序,将铁水中的杂质氧化除去,最后加入合金,进行合金化,便得到钢水。炼钢炉有平炉、转炉和电炉3种,平炉炼钢法因能耗高、作业环境差已逐步淘汰。

转炉和平炉炼钢是先将铁水装入混铁炉预热,将废钢加入转炉或平炉内,然后将混铁炉内的高温铁水用混铁车兑入转炉或平炉,进行融化与提温,当温度合适后,进入氧化期。电炉炼钢是在电炉炉钢内全部加入冷废钢,经过长时间的熔化与提温,再进入氧化期。

铁水及废钢中含有C、Mn、Si、P、S等杂质,在低温融化过程中,C、Si、P、S被氧化,即使单质态的杂质变为化合态的杂质,以利于后期进一步去除杂质。

氧来源于炉料中的铁锈(成分为Fe2O3·2H2O)、氧化铁皮、加入的铁矿石以及空气中的氧和吹氧。各种杂质的氧化过程是在炉渣与钢液的界面之间进行的。

③ 工业炼铁石灰石的作用

石灰石是做溶剂使用的。石灰石的作用:因为铁矿石中有二氧化硅,碳酸钙和二氧化硅反应生成硅酸钙和二氧化碳就是炉渣。另外,添加焦炭的作用:先和氧气反应生成二氧化碳,和生成的二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳再作为还原剂和铁矿石(三氧化二铁或氧化亚铁或四氧化三铁)反应生成铁和二氧化碳。
石灰石:石灰石主要成分碳酸钙(CaCO3)。石灰和石灰石是大量用于建筑材料、工业的原料。石灰石可以直接加工成石料和烧制成生石灰。生石灰CaO吸潮或加水就成为熟石灰,熟石灰主要成分是Ca(OH)2,可以称之为氢氧化钙,熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏等,用作涂装材料和砖瓦粘合剂。

④ 钢铁工业中,高炉炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石。石灰石在这里有什么用处啊

熔剂,因为矿石中含有脉石,主要成分是二氧化硅(地壳中含量前两名的结合物,分布广泛专,不含它的矿很少属),也就是石英,石英是原子晶体,熔点高,变成硅酸盐后是离子晶体,熔点低,所以加入一定量的碱性物质造渣,也就是硅酸盐,密度比铁水小,能与铁水自动分层而的到铁水,另外碱性物还能与硫元素结合,是铁水含硫合格.
现在一般不直接用石灰石入炉,而是生产高碱度的烧结矿,高碱度的烧结矿要用到石灰石(生石灰).

⑤ 炼铁中为什么要用石灰石

炼铁过程中加入石灰石,能够与铁矿石中的熔点很高的脉石(二氧化硅)反应版,生成硅酸盐而除去,从而降权低了生铁中的杂质含量。
石灰石加入后,在高温下分解成CO2和CaO,CO2和C反应成CO参与炼铁,CaO和铁水中的硫、硅等杂质生成CaS和CaSiO3等浮在铁水上面,可以分离除渣。

⑥ 炼铁用石灰石干嘛

石灰石是做溶剂使用的。
石灰石的作用:因为铁矿石中有二氧化硅,碳酸钙和二氧化硅反应生成硅酸钙和二氧化碳就是炉渣。
另外,添加焦炭的作用:1先和氧气反应生成二氧化碳,2和生成的二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳再作为还原剂和铁矿石(三氧化二铁或氧化亚铁或四氧化三铁)反应生成铁和二氧化碳。

⑦ 炼铁为什么要石灰石。化学

在炼铁中,石灰石用于造渣除脉石,使冶炼生成的铁与杂质分开。

炼铁过程中加入石灰石,能使铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合,使铁矿石中的脉石(二氧化硅),生成硅酸盐、从出铁口和出渣口分别排出除去,从而达到降低了生铁中杂质含量的目的。

并且炼铁的时候,放入石灰石可以产生氧化钙可以中和产生的二氧化硫,以减少有害气体的排放。

(7)钢铁为什么要用石灰石扩展阅读:

冶炼时,焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。铁矿石、焦炭、和石灰石从炉顶进料口由上而下加入,同时将热空气从进风口由下而上鼓入炉内,在高温下,反应物充分接触反应得到铁。

高炉炼铁把铁矿石和焦炭,一氧化碳,氢气等燃料及溶剂(从理论上说把金属活动性比铁强 的金属和矿石混合后高温也可炼出铁来)装入高炉中冶炼,去掉杂质而得到金属铁(生铁)。

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