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石灰在炼钢过程中的熔解机理

发布日期： 2020-04-22 13:57:45 阅读量（692）作者：找耐火材料网

石灰熔解成渣过程的研究表明，石灰的熔解分为三步:

(1)石灰块的加热和炉渣的渗透;

(2)渗入石灰孔隙的FeO、MnO、CaF₂等与CaO形成熔点较低的熔体，使石灰熔解;

(3)熔解的石灰与石灰粒本体分离进入炉渣;

加入炉内的石灰与炉渣接触后立即被加热和渗透。渗透过程是通过石灰本身的气孔进行的，随着熔解使气孔外口扩大。渗人的炉渣饱吸CaO,因而降低了渗透速度。随后渗入的FeO、 MnO 、CaF₂等组元与CaO形成固熔体，使石灰熔解。已熔石灰使石灰块分解为多个小粒，因此炉渣与石灰的接触面增大，石灰熔化加快。

石灰的熔解成渣过程，其限制性步骤是炉渣向石灰孔隙内的渗透。炉渣的渗透与石灰的气孔大小和种类有关，硬浇石灰因初生晶合并长大使得气孔半径增大，而气孔率降低，因而较快地被渣渗透饱和，软烧或称轻烧石灰因为气孔率高，吸收的渣量比较多，在炉渣渗入气孔并不太深时就与CaO反应，生成低熔点固熔体离开本体。硬烧石灰的炉渣渗透虽然较深，但因气孔率低，渗透进的炉渣量相对较少，而且因为石灰的CaO晶粒大，活性低，与炉渣形成低熔点固熔体速度漫，数量少，因而石灰的熔解速度就比较慢。

根据多项反应的动力学条件，石灰在熔渣中的熔解过程由以下两个环节组成：

(1)外部传质，它指的是FeO、MaO和其他氧化物向石灰块表面的扩散传质和已熔CaO向渣相深处的传质，这一环节受熔渣黏度、浓度梯度、熔池搅拌程度以及石灰熔渣接触面积大小的影响;

(2)内部传质，它指的是熔渣沿石灰块的孔隙、裂隙和晶界面的传质以及Fe₂+在石灰晶格中的进一步扩散以形成比CaO熔点低的共晶、化合物或共熔体，决定熔渣对石灰块表面润湿程度的因素和决定质点在CaO晶体中扩散的因素影响着第二环节。

了解了石灰在炼钢过程中的溶解机理，有助于我们更好地生产出优质的石灰，为炼钢提供合咯的造渣原料。