[科普中國]-鋼液合成渣處理

利用合成渣與鋼水在鋼包內(nèi)混合，去除雜質(zhì)提高鋼質(zhì)量的一種爐外精煉方法，工藝簡便，占用時(shí)間短，成本低，效果也比較好。合成渣處理可獲得鋼水脫硫、脫氧、脫磷和去除雜質(zhì)等改善鋼的質(zhì)量的冶金效果。合成渣與鋼水間的反應(yīng)速度和程度除與渣成分和性質(zhì)有關(guān)外，主要決定于擴(kuò)散速度，而擴(kuò)散速度又主要決定于渣-鋼單位接觸面積F單位，增加F單位的最有效的方法是出鋼時(shí)鋼流以較大高度沖入鋼包，使渣較好的乳化，即F單位與渣滴彌散程度有關(guān)。

鋼液合成渣處理簡介利用合成渣與鋼水在鋼包內(nèi)混合，去除雜質(zhì)提高鋼質(zhì)量的一種爐外精煉方法，亦簡稱為“渣洗”特殊設(shè)備。1925年蘇聯(lián)工程師托欽斯基(A．C．ToиHCKи и)提出在鋼包中用合成渣去除夾雜物的方法；1933年法國工程師別爾良(P．Perrin)取得用液態(tài)石灰-氧化鋁渣處理金屬方法的專利。合成渣有液體的和固體的，液體合成渣是在電弧爐、埋弧熔煉爐或其他專用化渣設(shè)備中煉制的；固體合成渣則是按要求的成分和粒度配制的。一般用渣量為鋼水量的3%～6%。

合成渣的組成及類別 一般合成渣由3部分組成：(1)基本氧化物，如CaO、SiO2、Al2O3；(2)熔劑，如CaF2、MgO、CaCl2、AlF3 ,Na3AlF6 、Na2CO3等；(3)混雜成分：如MnO，F(xiàn)eO，TiO2等。

在各種合成渣成分中，Al2O3是兩性氧化物，它與CaO結(jié)合成一系列化合物，當(dāng)Al2O3為40%～45%時(shí)，CaO-Al2O3的熔點(diǎn)最低(1396～1525℃)且aCaO最大。Al2O3與鋼液間具有高的界面能力，容易從鋼水中析出。含Al2O3高的渣甚至以固體形式使用也能清除鋼中夾雜物。

渣洗原理利用氧和硫在渣鋼間的分配比，將鋼中的氧和硫脫出到渣中，高爐渣為基料配制的合成渣對(duì)鋼液脫氮的效果較好1：

合成渣中a (FeO) 、a(s)很小，處理過程中進(jìn)行重新分配使之達(dá)到較高值，從而達(dá)到去除鋼中氧和硫的目的。合成還原渣中CaO、。Al2O3、SiO2等還能夠與Si、Al的脫氧產(chǎn)物結(jié)合成低熔點(diǎn)的化合物，從而降低了脫氧產(chǎn)物的活度，強(qiáng)化脫氧反應(yīng)。根據(jù)脫氧反應(yīng)一般式：

式中E為脫氧元素；EmOn為脫氧產(chǎn)物；aEmOn 為脫氧產(chǎn)物的活度；f (E) 、F(O) ，為活度系數(shù)。在其他條件不變時(shí)，降低脫氧產(chǎn)物活度就能夠減少平衡的[O]。當(dāng)合成渣液滴與非金屬夾雜物界面張力σ 渣-夾 比鋼水和非金屬夾雜物界面張力 σ 鋼-夾 小時(shí)，即σ 渣-夾