不銹鋼冶煉中低硅高純螢石球的運(yùn)用論文
引言
當(dāng)前我國(guó)的螢石用途十分廣泛。由于化工、冶金、建材三大行業(yè)的對(duì)螢石的需求不斷增大，市場(chǎng)是已呈現(xiàn)一種供不應(yīng)求的現(xiàn)狀，由此，利用工業(yè)廢料資源開(kāi)發(fā)具有螢石特性的低硅高純螢石球?qū)τ诮鉀Q當(dāng)前現(xiàn)狀有著十分重要的作用，不僅可以滿足市場(chǎng)需求，同時(shí)也關(guān)乎著資源再利用、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略實(shí)施。通過(guò)與較普通的螢石礦冶煉不銹鋼的實(shí)驗(yàn)表明，消耗量降低 20%-30%,時(shí)間縮短 0-15min,減少石灰用量 0-10%,由此可知，發(fā)展新型工藝技術(shù)是我國(guó)發(fā)展所必須、所依賴的關(guān)鍵。
1 低硅高純螢石球的來(lái)源及特性
低硅高純螢石球作為一種新型開(kāi)發(fā)研制的冶金金屬材料，是通過(guò)對(duì)低品位的螢石礦以及有色金屬礦等尾礦資源進(jìn)行處理，將這種低品位高雜質(zhì)且污染環(huán)境的工業(yè)廢棄物通過(guò)佛岡德宇螢石球有限公司新研發(fā)的工藝制作技術(shù)進(jìn)行加工處理，通過(guò)浮選方式將低品位的螢石塊、螢石粉（CaF2 含量≤ 30%）和尾礦資源中的氟化鈣含量提升到 80%,從而達(dá)到高品位的螢石浮選粉，并添加有機(jī)或無(wú)機(jī)結(jié)合劑進(jìn)行壓球處理，以便用于金屬冶煉和高爐除痼等。經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)和認(rèn)證，從而得到正確的處理工藝和配方，將低品位螢石資源轉(zhuǎn)變?yōu)楦咂肺晃炇颍哂懈邚?qiáng)度、雜質(zhì)少、質(zhì)量穩(wěn)定、粒度分布均勻且不易粉化等特點(diǎn)，在冶煉過(guò)程中能加快化渣速度，減少鋼水的污染程度，是不銹鋼冶煉的首選優(yōu)質(zhì)材料。同時(shí)在使用的過(guò)程的中大大減少了資源的浪費(fèi)、尾礦資源的環(huán)境污染，以資源的有效利用換取經(jīng)濟(jì)的最大化效益，為冶金行業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)的輔料。
2 螢石的應(yīng)用
2.1 螢石在冶金行業(yè)中的應(yīng)用
螢石所具有的主要特性是能降低難熔物質(zhì)的熔點(diǎn)，從而減少能源的浪費(fèi)，還能促進(jìn)爐內(nèi)爐渣的流動(dòng)，使得金屬和渣更加容易分離，能增強(qiáng)金屬的'可鍛性、抗張強(qiáng)度等特點(diǎn)。螢石是作為一種助熔劑被廣泛運(yùn)用于冶金行業(yè)中，并且可用于冶煉鋼鐵和有色金屬等。冶煉采用的螢石礦要求氟化鈣含量在65%以上，雜質(zhì)二氧化硅含量不大于32%,硫和磷的含量不高于 0.3% 和 0.8%.
2.2 螢石在高爐冶煉中的應(yīng)用
螢石因其在高溫條件下熔點(diǎn)低、粘度低的特性，被應(yīng)用于高爐冶煉中。高爐冶煉過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生爐缸堆積、爐墻結(jié)厚，氧化鋁含量高時(shí)會(huì)出現(xiàn)的流動(dòng)性差等問(wèn)題，因此需要加入螢石，通過(guò)降低熔點(diǎn)從而達(dá)到洗爐、化渣的作用，避免爐缸堵塞和流動(dòng)性差等問(wèn)題。有數(shù)據(jù)表明，加入螢石的高爐可以使渣的流動(dòng)率增加 10%-20%,脫硫系數(shù)增加 6%-12%,螢石的加入量與爐中渣的含量成反比關(guān)系，這些參數(shù)反映著生產(chǎn)工藝的改善將帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3 螢石在鐵水預(yù)處理中的應(yīng)用
螢石在鐵水預(yù)處理中多作為脫磷劑、脫硫劑，目前，我國(guó)每年要處理的鐵水脫硫預(yù)處理約為9000萬(wàn)噸、脫磷預(yù)處理約為500萬(wàn)噸，所消耗的螢石為 6.5-9.3 萬(wàn)噸。由此可知我國(guó)每年在鐵水預(yù)處理中需投入使用大量螢石。對(duì)于金屬、不銹鋼、優(yōu)質(zhì)鋼的冶煉時(shí)，首先要經(jīng)過(guò)鐵水預(yù)處理過(guò)程，目的是為了去除某些有害成分或者用于回收有用的成分，主要工藝為鐵水爐外脫硫，近年來(lái)鐵水爐外脫磷和爐外脫硅的處理工藝也被不斷應(yīng)用和提升，用以簡(jiǎn)化煉鋼工藝流程和煉鋼質(zhì)量，通過(guò)對(duì)高爐鐵水脫硅后，添加螢石或者石灰進(jìn)行脫磷，將溫度和熔渣堿度控制在合適的范圍，可將鐵水中磷含量去除 90% 以上，通常條件下在鐵水預(yù)處理脫硫時(shí)需加入螢石1-1.5kg/t,脫磷時(shí)需加入3-5kg/t.其次，在鐵水預(yù)處理過(guò)程中去除磷、硫較在高爐或轉(zhuǎn)爐中更加節(jié)省費(fèi)用、經(jīng)濟(jì)合理。對(duì)于冶煉不銹鋼、優(yōu)質(zhì)鋼的過(guò)程中，要求鐵水中的硫含量小于 0.005%,此過(guò)程要求采用深脫硫操作，應(yīng)用鈣基脫硫劑淺脫硫，再應(yīng)用碳化鈣深脫硫，從而負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.4 螢石在煉鋼中的應(yīng)用
螢石在煉鋼過(guò)程中是作為一種助熔劑，將煉鋼過(guò)程中所產(chǎn)生的爐渣進(jìn)行熔化以避免產(chǎn)生液態(tài)金屬噴濺和爐渣噴濺現(xiàn)象，保證冶煉的順利進(jìn)行。螢石是能顯著降低爐渣熔點(diǎn)的礦物，并能迅速成渣。我國(guó)的鋼鐵含量需求量大，每年消耗螢石的產(chǎn)量很大，因此螢石的市場(chǎng)前景十分廣闊。
3 螢石球的應(yīng)用和前景
由于我國(guó)礦產(chǎn)資源的不斷開(kāi)采，使得優(yōu)質(zhì)螢石資源匱乏，盡管當(dāng)前出臺(tái)了相應(yīng)的法律法規(guī)控制資源開(kāi)采，但沒(méi)有從根本上解決資源短缺的問(wèn)題，因此，導(dǎo)致了螢石價(jià)格的不斷提高，從而打開(kāi)了高品位螢石球的開(kāi)發(fā)市場(chǎng)，市場(chǎng)需求加速了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)推廣速度。螢石球的加工改善了螢石使用過(guò)程中所產(chǎn)生的氟危害，防止氟進(jìn)入水體，造成環(huán)境污染，其有害雜質(zhì)含量低、抗壓能力強(qiáng)、成分穩(wěn)定，冶煉時(shí)用量較螢石礦少，且熔渣速度快，具有十分好的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的發(fā)展前景。可以完美的彌補(bǔ)螢石資源短缺問(wèn)題并能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的高效化。
4 螢石球在不銹鋼冶煉中的應(yīng)用
中國(guó)的不銹鋼產(chǎn)業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，產(chǎn)量大幅提升，成為了競(jìng)爭(zhēng)力最大的消費(fèi)市場(chǎng)。隨著產(chǎn)量的增加，不銹鋼冶煉技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，不論是在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼還是不銹鋼的工藝過(guò)程中，首先都要進(jìn)行鐵水預(yù)處理過(guò)程，過(guò)程中螢石作為脫硫劑、化渣劑、還原劑都有參與，已成為冶煉中必不可少的組成原料。通過(guò)實(shí)踐證明以低硅高純螢石球代替螢石礦進(jìn)行冶煉具有良好的效果，符合不銹鋼冶煉產(chǎn)品質(zhì)量的要求，氟化鈣對(duì)爐體耐火材料中螢石球在冶煉過(guò)程中受到的影響要小，且用量少，冶煉時(shí)間短，爐體壽命長(zhǎng)。選擇優(yōu)質(zhì)的螢石球能為不銹鋼的冶煉提供優(yōu)質(zhì)輔料。
5 低硅高純螢石球的發(fā)展和應(yīng)用
低硅高純螢石球是通過(guò)將低品位的螢石塊、螢石粉和金屬礦共生礦等工業(yè)廢礦進(jìn)行處理，并通過(guò)有機(jī)或無(wú)機(jī)結(jié)合劑進(jìn)行壓縮，制成螢石球，客戶們可根據(jù)實(shí)際需求來(lái)選取適當(dāng)?shù)奶砑觿┮詽M足不同的冶煉需求。螢石球中含有的磷、硫含量很低，雜質(zhì)含量少。在不銹鋼冶煉中常采用無(wú)機(jī)螢石球，使用效果好，成本低，用量少。
6 完結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前我國(guó)的冶金行業(yè)發(fā)展前景廣泛，不銹鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，對(duì)于螢石的需求不斷提高，因此以低硅高純螢石球代替螢石的使用已成為將來(lái)行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，其成效顯著，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了資源利用的高效性。
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