Hiểu thành phần xỉ tinh luyện để sản xuất thép

Bởi Steel Refining Materials
refining slagladle metallurgydesulfurizationslag chemistry
Hiểu thành phần xỉ tinh luyện để sản xuất thép

Xỉ tinh luyện là một thành phần quan trọng nhưng thường bị bỏ qua của sản xuất thép thứ cấp. Thành phần lớp xỉ trong gáo trực tiếp kiểm soát hiệu quả khử lưu huỳnh, khả năng hấp thụ tạp chất và cách nhiệt của kim loại nấu chảy. Xỉ tinh luyện tổng hợp hoặc trộn sẵn được thiết kế để thiết lập hóa học xỉ mong muốn nhanh chóng và đồng nhất, loại bỏ sự thay đổi đến từ việc xây dựng thành phần xỉ tức thời từ các nguyên liệu thô riêng lẻ.

Các thông số thành phần chính cho xỉ tinh luyện là độ kiềm (tỷ lệ CaO/SiO2), hàm lượng nhôm oxit và độ bão hòa magie oxit. Dải độ kiềm từ 2,0 đến 3,5 là điển hình cho thực hành gáo tập trung khử lưu huỳnh, với độ kiềm cao hơn cung cấp khả năng chứa lưu huỳnh lớn hơn nhưng đòi hỏi quản lý độ lưu động xỉ cẩn thận. Hàm lượng nhôm oxit ảnh hưởng đến cả độ nhớt xỉ và khả năng hấp thụ tạp chất nhôm oxit từ thép, trong khi độ bão hòa MgO ngăn chặn sự tấn công vật liệu chịu lửa từ xỉ. Xỉ tinh luyện trộn sẵn được pha chế để đạt các mục tiêu này ngay từ đầu xử lý gáo, có nghĩa là khử lưu huỳnh bắt đầu ngay lập tức thay vì chờ xỉ cân bằng.

Độ lưu động là thông số thực tế kết nối thành phần với hiệu suất. Xỉ quá nhớt sẽ không trộn hiệu quả với thép dưới khuấy argon, giảm cả tốc độ khử lưu huỳnh và loại bỏ tạp chất. Xỉ quá lỏng có thể không cung cấp cách nhiệt đầy đủ và có thể gây hao mòn vật liệu chịu lửa quá mức. Fluorspat (CaF2) đôi khi được thêm làm trợ dung để điều chỉnh độ lưu động, nhưng các mối quan ngại về môi trường và sức khỏe đã thúc đẩy nhiều nhà sản xuất tìm kiếm công thức xỉ không chứa fluorspat đạt độ lưu động cần thiết thông qua cân bằng CaO-Al2O3-SiO2 được tối ưu hóa.

Đối với các hoạt động kết hợp xỉ tinh luyện với chất che phủ, điều quan trọng là phải phân biệt giữa hai chức năng này. Xỉ tinh luyện là lớp luyện kim hoạt động tương tác với thép, trong khi chất che phủ nằm trên phía trên để cung cấp cách nhiệt và ngăn oxy hóa lại từ không khí. Sử dụng một sản phẩm cho cả hai mục đích có thể đối với các cấp thép đơn giản hơn, nhưng các ứng dụng đòi hỏi cao như thép lưu huỳnh siêu thấp hoặc cấp thép sạch được hưởng lợi từ các sản phẩm chuyên dụng cho mỗi lớp. Xỉ tinh luyện trộn sẵn bao gồm thành phần che phủ cung cấp giải pháp thỏa hiệp thực tế cho các hoạt động muốn đơn giản hóa kho vật liệu của họ.