ฟลูออร์สปาร์ (CaF₂) — ตัวทำให้ slag ใสและฟลักซ์สำหรับผลิตเหล็กกล้าและการกลั่นแยกขั้นทุติยภูมิ

ฟลูออร์สปาร์ (แคลเซียมฟลูออไรด์, CaF₂) เป็นตัวทำให้ slag ใสที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดที่ใช้ในการผลิตเหล็กกล้าและการกลั่นแยกขั้นทุติยภูมิ ถูกเติมในปริมาณเล็กน้อยแต่สำคัญทางโลหะวิทยาเพื่อควบคุมความหนืด จุดหลอมเหลว และ reactivity ของ slag แม้จะไม่สนับสนุนโลหะให้แก่เหล็กกล้า — บทบาทของมันบริสุทธิ์ทางกายภาพ-เคมี ในเฟส slag — ฟลูออร์สปาร์มีอิทธิพลเกินสัดส่วนต่อความเร็วและความสมบูรณ์ที่ slag ปฏิบัติหน้าที่หลักในการกำจัดกำมะถันและฟอสฟอรัสและการจับคู่ความร้อนกับ arc ผลิตจากแร่ฟลูออร์สปาร์ (fluorite) โดยการบด การร่อน และการแยกเพิ่มคุณค่า ฟลูออร์สปาร์เกรด metallurgy ถูกจัดหาที่ CaF₂ ตั้งแต่ 75% ขึ้นไป ในเกรดก้อนและกรวดเพื่อให้เหมาะกับการป้อนเตา

คุณสมบัติกำหนดของฟลูออร์สปาร์คือความสามารถในการลดจุดหลอมเหลวและความหนืดของ slag ที่มีปูนสูงอย่างมากที่อัตราการเติมต่ำมาก ใน BOF, EAF และ ladle furnace, slag ต้องมี CaO สูงเพื่อให้ความเป็นด่างที่กำจัดกำมะถันและฟอสฟอรัสต้องการ — แต่ slag ที่มี CaO สูงนั้นหนืด ทนไฟ และละลายช้า การเติมฟลูออร์สปาร์เล็กน้อย มักเพียงไม่กี่กิโลกรัมต่อตันเหล็กกล้า จะตัดเครือข่ายแคลเซียมซิลิเคตใน slag ลดจุดหลอมเหลวและลดความหนืด slag ที่ถูกทำให้ใสจะละลายการเติม ปูนขาว อย่างรวดเร็ว พัฒนาพื้นที่อินเตอร์เฟซ slag-โลหะสูง และอนุญาตให้ปฏิกิริยากำจัดกำมะถัน (CaO + S → CaS + O) และกำจัดฟอสฟอรัสก้าวหน้าใกล้ขีดจำกัดเทอร์โมไดนามิกแทนที่ถูกจำกัดโดยการถ่ายโอนมวลของ slag ที่ช้า

ในการผลิตเหล็กกล้า EAF ฟลูออร์สปาร์มีบทบาทที่สอง: ความคงตัวของ foam slag foam slag ปกคลุม arc ไฟฟ้า ปกป้องผนังวัสดุทนไฟจากรังสี และถ่ายโอนความร้อนจาก arc สู่ bath มากขึ้น ในการกลั่นแยก ladle furnace (LF) ฟลูออร์สปาร์เป็นส่วนผสมสำคัญของ slag สังเคราะห์ ผสมกับปูน refined slag และอะลูมินาเพื่อผลิต slag ที่มีความเป็นด่างสูง ความหนืดต่ำ และ FeO ต่ำ ซึ่งผลักดันการกำจัดกำมะถันลึกสู่ระดับกำมะถันต่ำกว่า 0.005% ที่เหล็กกล้าคุณภาพสูงสำหรับท่อและการตีโลหะต้องการ

ประสิทธิภาพทางโลหะวิทยาของฟลูออร์สปาร์ไม่เป็นที่สงสัย แต่การใช้งานต้องการการควบคุมที่มีวินัยของข้อเสียสองประการ ประการแรก การโจมตีวัสดุทนไฟ: ฤทธิ์ฟลักซ์ของฟลูออร์สปาร์ไม่เลือกเจาะ — มันทำให้ slag ใสแต่ก็โจมตีวัสดุทนไฟ magnesia-carbon และอะลูมินาสูงของเตาและ ladle เช่นกัน เร่งการสึกหรอและลดอายุการใช้งาน ฟลูออร์สปาร์เกิน — ใช้เป็นทางลัดแก้ slag ที่หลอมละลายไม่ดี — อาจตัดอายุวัสดุทนไฟพอที่จะลบล้างประโยชน์ของกระบวนการ การปฏิบัติสมัยใหม่ใช้การเติมฟลูออร์สปาร์ต่ำสุดที่สอดคล้องกับความไหลที่ต้องการ มักร่วมกับ covering agents และ refined-slag builders เพื่อลดการพึ่งพา CaF₂ ประการที่สอง สิ่งแวดล้อม: slag ที่บรรจุฟลูออรีนเผชิญข้อจำกัดการนำกลับใช้และการกำจัด และการปล่อยก๊าซฟลูออรีนต้องได้รับการจัดการในระบบ off-gas

ดังนั้นฟลูออร์สปาร์ควรเข้าใจว่าเป็นเครื่องมือความแม่นยำ — ใช้ในการเติมเล็กน้อยและควบคุม ฟลูออร์สปาร์เกรด metallurgy ของเราจัดหาที่ CaF₂ ≥75% (และเกรดกรด ≥90–97% สำหรับการประยุกต์เฉพาะ) กำมะถันต่ำ (≤0.05%) เพื่อหลีกเลี่ยงกำมะถันเข้าสู่ bath และร่อนเป็นก้อน (10–60 มม.) และกรวด (0–10 มม.) ตามการป้อนเตาและการไหลของ silo ขนาดที่สม่ำเสมอสำคัญ: ละอองเนื้อละเอียดทำให้ slag ใสเร็วเกินไปและสูญหายใน off-gas; ก้อนใหญ่เกินละลายช้าเกินไป เนื้อ CaF₂ ที่ผ่านการรับรองต่อการจัดส่งช่วยให้โรงหลอมเหล็กเติมในปริมาณต่ำสุดที่ได้ผล สำหรับการจัดซื้อ ฟลูออร์สปาร์ถูกกำหนดโดยสามพารามิเตอร์: เนื้อ CaF₂ ที่ผ่านการรับรองพร้อม silica ที่ควบคุมและกำมะถันต่ำ; เกรดที่เหมาะกับการป้อน; และความน่าเชื่อถือของการจัดหา