邯钢丰达冶金原料有限公司 河北 邯郸 056200
摘要：我国“十三五”远景发展目标纲要提出要以结构调整为主线，钢铁工业结构调整将主要是采用先进技术淘汰落后的技术装备，增加品种、降低消耗、提高质量，采用活性石灰是实现上述目标的一项重要技术措施。
关键词：冶金；活性灰；质量
活性石灰是指一种性能活泼、反应能力强，在炼钢造渣（或其它工业）过程中熔解速度快、含硫量低的优质软烧石灰。它具有体积密度小（1.5～1.7g/cm3）、气孔率高（50%左右）、比表面积大（1.5～2.0m2/g）、氧化钙的矿物结晶小（一般为1～3μm）、氧化钙含量在90%以上、SiO2＋Fe2O3＋Al2O3含量小于2%，残余CO2含量一般不超过2%，石灰的活性度通常能达到300ml以上。
1 冶金用活性石灰的好处及国内目前生产使用情况
活性石灰用于转炉炼钢，与普通冶金石灰相比，可缩短冶炼吹氧时间10%左右、钢水收得率提高1%左右、石灰消耗节省20%～30%、萤石消耗节省25%～30%、废钢用量约增加2.5%，还有利于炼钢过程的脱硫、脱磷以及提高转炉炉衬寿命，从而提高炉龄、降低原材料消耗、提高钢的质量和产量、降低成本、稳定炼钢操作。因此，世界上发达国家全部采用活性石灰炼钢。我国自80年代开始采用活性石灰，但总的来讲发展速度不快。
目前，我国冶金企业年消耗冶金石灰1000万t左右，其中活性石灰仅有300万t左右，仅能满足30%。石灰质量差严重影响了我国炼钢的产品质量及技术经济指标，如石灰消耗，我国转炉钢一般在80～100kg/t钢左右甚至更高，而发达国家如日本在40kg/t钢左右（我国仅宝钢接近这一指标）。因此，我国需要大力推广活性石灰炼钢。
2 活性石灰的主要技术指标
CaO与SiO2的比例是配制炉渣碱度的依据。CaO是石灰中的主要造渣成分，若CaO含量高，石灰的用量则相应减少。因此，要求石灰中CaO含量应大于97%。高碱度炉渣CaO/SiO2值一般在2.5以上。若石灰中SiO2含量高，达到规定炉渣碱度值所耗石灰量就增加。石灰用量增加意味着渣量增加，炼钢能力相应降低。一般要求石灰中的灰分不超过2.0%。石灰中硫、磷含量影响钢的质量，当前的趋向是对硫、磷含量的限制愈来愈严格，一般要求硫的含量不超过0.02%，磷的含量越低越好。石灰中残留的CO2含量一般应不超过2%。
粒度石灰粒度对于造渣速度有一定的影响，一般规定为5～40mm。粒度大，造渣速度慢；过小，装料时容易飞散。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，由于燃料内的硫分在煅烧过程中所产生的SiO2仅在石灰的外表面反应，其渗透深度不超过1mm，较小的料块由于比表面积较大，因而硫分也较大，影响钢的质量。
活性活性即石灰的化学反应能力，常用石灰与水的反应速度，即石灰水活性表示。据研究表明，在一般情况下，石灰与水的反应速度，反映了石灰在熔渣中的熔化速度。因此，石灰的水活性已被列为常规检验项目。石灰的反应能力与其物理结构状态有关。体积密度小气孔率高，反应面积相应增加，因而活性也高。一般活性石灰的气孔率大于50%，比表面积高达1.0～1.5m2/g。
称取50.00g石灰样品，一次倒入盛有40±1℃的2000ml水的烧杯中，开动搅拌器300r/min，加1ml酚酞指示剂，同时按下秒表记时，在不断搅拌下，当溶液颜色变为红色后，立即用盐酸标准溶液滴定，至红色消失立即停止滴定，如此反复滴定，保持10min。在接近10min时应逐滴滴定，以搅拌下红色消失为准，并记录10min内消耗盐酸标准溶液的毫升数。在10min内所消耗盐酸标准溶液的毫升数即为活性度的数值。
3 影响石灰石煅烧质量的因素
(1)煅烧温度:适宜的煅烧温度主要取决于石灰石的致密程度、料块大小及杂质含量 .一般来说 ,石灰石越密 ,需要的煅烧温度越高。正常的煅烧温度一般控制在(1 100±10)℃左右 。(2)煅烧时间:随着煅烧时间的增加 ,石灰石分解不断增加, 但超过一定时间 ,石灰活性会降低 。这是因为随着煅烧时间延长 ,石灰晶粒长大长好 ,缺陷减少, 气孔率降低.煅烧时间与温度要相结合 ,每一个温度都有一个在窑内最佳停留时间。 (3)料块粒度:因为石灰石的煅烧是从其表面开始, 逐渐扩散到内部的 , 料块的粒度不仅会影响煅烧时间,也会引起生 、过烧现象。因此,必须使用一定粒度范围的石灰石块, 且力求均匀。一般要求石灰石粒度范围在25-55 mm 之间 ,允许波动范围上下限均不超过 10%.
4 冶金活性石灰的性质
冶金活性石灰又称软烧石灰, 为外观呈乳白色的块状物 ,含有杂质时呈灰色 、淡黄色至褐色,过烧石灰呈灰黑色.冶金活性石灰具有体积密度小、气孔率高 、结晶细、比表面积大 、性能活泼、反应能力强等特点。某公司冶金活性石灰理化性能指示为 :活性度 306 mL , SiO 2 为 1.66%, CaO 为 87.11%, MgO 为3.66%,P 为 0.006%,S 为 0.026%,烧碱为 5.36%;某厂冶金活性石灰理化性能指示为 :活性度 318 mL,SiO 2 为 1.88%,CaO 为 88.47%,MgO 为 3.35%,P 0.006%,S 为 0.018%,烧碱为 4.59。
5 结论
冶金活性石灰作为炼钢用主要的造渣剂 ,其产品质量的好坏 ,不仅影响炼钢产品的质量和性能,也影响到炼钢的能耗及经济效益.因此,在生产过程中要选用优质的原料,制定合理的煅烧制度及科学的管理方法与工艺操作规程 。冶金活性石灰质量的控制 ,要真实地反映其理化性能指标, 为炼钢生产提供可靠的数据 ,满足炼钢生产的需要。为更好地适应新钢种的冶炼需要,冶金活性石灰的生产需要进一步加强研究工作, 逐步摸索出更经济、更有效的方法,生产出优质低硫产品 。
参考文献
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[3] 冯小平,周晓东,谢峻林,张正文;石灰的煅烧工艺及其结构对活性度的影响[J];武汉理工大学学报;2004年07期
论文作者:李佳, 孟庆春
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/31
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