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改质剂球团主要成份是经过熔炼过的三氧化二铝
主要成份是经过熔炼过的三氧化二铝，少量的氧化镁， 二氧化硅，以及约10%左右的活性金属铝粉和少量的盐类物质。球团 经高压压制而成，比重约2.5g/cm3，熔点1450℃左右。 在转炉炼钢中的应用： 该球团可以作为造渣剂、精炼剂和脱硫促进剂、改渣剂等使用。在转 炉炼钢过程中，绝大多数企业使用非低硅铁水作为主原料，吹炼初期 由于硅的先期氧化， 生成的二氧化硅首先和投入转炉的主要造渣剂石 灰反应，生成硅酸钙和硅酸二钙(CaO?SiO2、2CaO?SiO2)，而硅酸钙 和硅酸二钙的熔点分别是1540℃和2130℃，在冶炼初期，转炉熔池的 温度很难熔化它们,而石灰的熔点是2570℃，为了熔化石灰迅速造渣， 需加入萤石及借助大量铁的氧化来实现这一目的， 其中萤石和石灰形 成低共熔体，熔点约1360℃，氧化铁和石灰生成铁酸钙和铁酸二钙， 熔点分别是1216℃和1440℃，虽然这样可以促使石灰熔化和成渣，带 来的副作用是萤石可以和炉衬氧化镁形成熔点为1356℃的低共熔体， 对炉衬寿命造成危害，同时萤石(熔点1424℃)，在炼钢温度下有一部 分挥发和分解，进入转炉循环水系统(OG 法系统)，污染了水质，而 萤石对人体的危害也是十分严重的， 因此萤石在某些发达国家已立法 禁止使用。最近几年我国一些大型钢铁厂也逐渐不用或少用萤石造 渣。另一个副作用是大量的氧化铁生成以后，当冶炼熔池温度升高到 大于1530℃以后，铁水中碳的氧化优先于硅、锰和铁的氧化，激烈地 碳氧反应常常造成转炉的喷溅。 针对上述情况，使用改质剂球团，首先可以迅速造渣，使转炉早形成 高碱性熔渣，因为球团中大量的三氧化铝（Al2O3）可与氧化钙(CaO) 生 成 熔 点 较 低 的 铝 酸 钙 如 12 CaO?7 Al2O3( 熔 点 1365℃) 及 CaO?Al2O3、2CaO?Al2O3等同分熔点化合物。铝酸钙渣系不仅熔点 低于硅酸钙渣系，其熔渣的流动性、表面张力等参数都有利于泡沫渣 的形成和维持，避免转炉初期“返干”现象的发生，因此改质剂球团完 全可以替代萤石造渣。 由于球团中含有化学活性很强的金属铝粉，在转炉吹炼过程中，由于 种种原因将要发生喷溅的瞬间，往炉内加入熔剂球团，由于球团中活 性金属铝的作用，可迅速还原渣中的氧化铁，因此可以迅速抑制激烈 的碳－氧反应，避免喷溅发生或使喷溅停止。上述二种情况，改质剂 球团的加入量1～3Kg/t,视具体冶炼情况可适当增减加入量。 在二次精炼中的应用： 其一：它是一种高效的炉渣改质剂，由于球团中含有金属铝和大量的 三氧化二铝，配合小块活性石灰的加入，可以生成熔点不高，流动性 适中又容易形成泡沫的以铝酸钙为主的渣系，有利于提高 LF 升温速 度及缩短精炼时间。 同时也降低了炉渣的氧化性， 促进了钢水的脱硫。 如果根据对冶炼钢种的要求，通过调整石灰和球团加入量，控制炉渣 碱 度 和 渣 中 三 氧 化 二 铝 含 量 ， 使 渣 系 数 M ＝ (CaO/SiO2)/ (Al2O3%)=0.15～0.25范围，同时控制渣中(FeO+MnO)小于1％，可以 达到钢水深脱硫的目的。 钢渣化学平衡时，硫在钢和渣中的分配系 数及渣的硫容量，与渣系的组成及渣和钢中的氧位有关，其中氧位或 称氧活度占主要因素。由于铝是强脱氧剂，在铁水脱硫过程中，酸溶 铝大于50ppm，可以使硫的分配系数从500上升到1000以上。一般的 炉渣，硫的分配系数 Ls=(S)/[S] =700～800左右，而应用含铝改质剂 球团的 CaO- Al2O3-SiO2- FeO 渣系，LS 可达1800以上，同时改善了 脱硫的动力学条件。钢水脱硫的原理同铁水一样，钢水精炼过程中， 渣中（FeO+MnO）降到很低，钢水中的硫才能降到100ppm 以下，但 是考虑到渣的硫容量 Im=(S)×ms/[S]×Ms (其中分子为渣中硫及渣量， 分母为金属中硫及金属量）及硫的分配系数 Ls＝(S)/[S]，添加更多的 熔剂球团， 由于渣中 Al2O3的升高， 会减小， 也会降低， Im LS Al2O3 属于酸性氧化物类。 其二：由于熔剂球团中含有金属铝，在使用时可以替代一部分脱氧剂 或合金，由于球团的脱氧能力强，降低了钢和渣的氧化性，所以不论 在转炉出钢时使用或 LF 工位使用，都适当地提高了合金收得率及增 碳时碳的收得率，因此在脱氧及合金化时，合金的加入量可控制在中 下限范围。考虑到转炉出钢挡渣状况和下渣量及熔剂 化学成分： 化学成份% 牌号 M-Al 改质剂 10-15 球团 注意事项： 50-65 ≤3 ≤8 ≤0.05 ≤0.5 余量 Al2O3 MgO SiO2 C 水份 物 活性 1 熔剂球团本身没有脱硫能力，因此可按1：1配加小块活性石灰，根 据设定炉渣碱度及石灰质量再适当增减石灰加入量。 2铝酸钙渣系熔点低，流动性好，因此使用熔剂球团时不必再加萤石。 3加入方法可考虑在转炉出钢加完合金后，随钢流加入1/3～1/2， 其余 可在 LF 炉精炼时从高位料仓加入。 对于普通钢种，如不考虑经过 LF 精炼，可以在转炉出钢时一次加入，然后经底吹氩搅拌，也可以 达到一般精炼的效果。 熔剂球团的加入量可根据钢种的要求及终点钢水硫含量、 氧活度及渣 的氧化性情况，控制在2～4Kg/t 4本球团原料在生产流程中添加2～3％的 KCl、NaCl 盐类，因此球团 在炼钢温度下使用时， 它们会以气体形式挥发， 会产生少量白色烟雾， 对人身无害。 5球团中铝化合物的形态除 α-Al2O3外，还有 AlN 存在，通过仪器分 析得知 AlN 有结晶体和非结晶体二种形态， 其中非结晶体占30～40％ 左右，它是酸溶性的，如遇潮气或水会发生如下反应： AlN+3H2O=NH3↑+Al(OH)3 有刺激性氨味，因此球团不能受潮。 球团加入量， 通过试验和分析， 就能测算出合金及脱氧剂的控制范围。
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