冶金熔劑原料

鋼鐵冶金原料中的一類重要造渣材料。連續(xù)鑄鋼|煉鐵過程中，它與鐵礦石或鐵水中的雜質(zhì)形成易熔爐渣，將雜質(zhì)從鐵中分離出來，從而提高生鐵的質(zhì)量。在煉鋼過程中熔劑是脫硫、脫磷、脫氧以及脫除各種非金屬夾雜物，提高鋼液凈度和減少熱損失不可缺少的造渣材料。熔劑可分為堿性熔劑、酸性熔劑和中性熔劑3種。

鋼鐵冶金原料原理

熔劑的選擇受冶煉過程高溫物理化學(xué)反應(yīng)規(guī)律所控制，其中最主要的是酸性物質(zhì)與堿性物質(zhì)相互作用而成渣的原理。一般地說，渣相化合物或混合物的熔點(diǎn)均比反應(yīng)物的熔點(diǎn)低，因此高熔點(diǎn)雜質(zhì)成渣后變得易熔，從而達(dá)到金屬與熔渣分離的目的。在鋼鐵冶煉及精煉過程中礦石本身帶入酸性或堿性雜質(zhì)，必須選擇一種相應(yīng)的強(qiáng)堿性或強(qiáng)酸性的熔劑來與礦石中的雜質(zhì)組成低熔點(diǎn)爐渣，才能使雜質(zhì)與金屬分離，達(dá)到冶煉的目的。此外，有些中性物質(zhì)也可以用來作為熔劑降低渣的熔點(diǎn)，并改進(jìn)其流動性，這要從熔渣的離子結(jié)構(gòu)來解釋。

鋼鐵冶金原料分類

堿性熔劑 堿性熔劑的主要化學(xué)成分為CaO及MgO等堿性物質(zhì)。常用的有石灰石、白云石、石灰及消石灰。鋼鐵冶煉對堿性熔劑的要求是：含堿性氧化物(CaO及MgO)要高，含酸性氧化物(SiO₂及Al₂O₃)及有害雜質(zhì)(S、P)要低，并要有一定的強(qiáng)度和粒度。高爐直接入爐用的堿性熔劑主要是石灰石；為了增加高爐渣中的MgO含量以提高爐渣的流動性及脫硫能力，爐料中配加白云石，最好使用白云石化石灰石。為了節(jié)約高爐內(nèi)熔劑分解的熱耗，盡可能避免堿性熔劑直接入爐，而是把需要入爐的熔劑配加于燒結(jié)料或球團(tuán)料中制成熔劑性燒結(jié)礦或自熔性球團(tuán)礦。為了強(qiáng)化燒結(jié)生產(chǎn)，在燒結(jié)料中配加部分石灰或消石灰。煉鋼用的堿性熔劑主要是石灰，要求石灰含CaO高，活性度高，其塊度大小與工藝要求及冶煉時間長短有關(guān)。堿性平爐開始冶煉造渣時及電爐冶煉熔化期、氧化期也使用石灰石，主要利用石灰石分解出CO₂氣體來活躍熔池，排出鋼中氣體和雜質(zhì)，降低含硫量。為了使?fàn)t渣中含一定MgO量以保護(hù)爐襯，煉鋼過程中加入少量的焙燒白云石。2100433B

熔劑按冶煉過程和階段可分為熔煉熔劑和精煉熔劑；按熔劑性質(zhì)可分為堿性熔劑(石灰、石灰石、白云石等)、酸性熔劑（石英、含硅高的有價金屬礦石等）、中性熔劑（鋁礬土、礬土質(zhì)有價金屬礦石等）和助熔劑（降低爐渣粘度的螢石、熔解Al2O3的冰晶石等）。一般要求熔劑中的有效成分盡可能高，有害雜質(zhì)含量盡可能低（如煉鋼熔劑要求含硫和磷低等），強(qiáng)度和塊度(粒度)能滿足冶煉工藝要求（如高爐煉鐵要求熔劑強(qiáng)度好，大高爐適用塊度為20～75毫米，小高爐塊度為10～30毫米，有色金屬硫化物精礦閃速熔煉要用粉狀熔劑等）。

熔劑的選擇同要提煉的金屬和礦石成分有關(guān)。鋼鐵冶煉常用CaO-Al2O3-SiO2系渣，而鐵礦石和焦炭的灰分大多是酸性氧化物(SiO2等)，因此主要用堿性熔劑（石灰石或白云石等）。個別情況下冶煉含堿性脈石的鐵礦，也用酸性熔劑（石英或含酸性脈石的貧礦）。有色金屬冶煉常用FeO－SiO2、FeO－CaO-SiO2和FeO-Al2O3-SiO2系渣，而有色金屬礦石和精礦中常伴生有堿性鐵礦物、方解石等，因此主要用石英或低品位石英砂金礦為熔劑。如果冶煉含酸性脈石的礦石和精礦，應(yīng)配加石灰石、鐵礦石或含堿性脈石的有色金屬礦作熔劑。

參考書目

趙天從主編：《重金屬冶金學(xué)》,冶金工業(yè)出版社,北京，1981。

白云巖廣泛用于冶金、化學(xué)、建筑及其它工業(yè)。冶金工業(yè)主要用作耐火材料，部分用作熔劑。

用白云巖制成的耐火磚廣泛用于砌筑轉(zhuǎn)爐，化鐵爐爐襯。煉鐵、煉鋼時白云巖作為熔劑，起中和酸性爐渣、降低渣中FeO的活度，減輕爐渣對爐襯的侵蝕作用。

白云巖還可制含鎂水泥和建筑石材，化學(xué)工業(yè)用以制硫酸鎂，橡膠、制藥方面用作填料，農(nóng)業(yè)上用作鈣鎂磷肥和粒狀化肥，改造酸性土壤。

玻璃陶瓷業(yè)、用白云巖作配料、提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和堅固性，增加陶瓷光澤等。