(1) 碳酸盐 常用的有石灰石、 白云石和工业碱, 在高温下主
要发生以下反应:
CaCO3 ??CaO+CO2↑
MgCO3?? MgO+CO2↑
214第 四 章 LF 精炼
Na2CO3 ?? Na2O+CO2↑
(2) 碳及含碳化合物 常见的有焦炭、 碳化硅和电石。 这些物
质将与炉渣中 (FeO) 或钢中氧起下列反应
C+(FeO)?? [Fe]+CO
SiC+3(FeO)??3[Fe]+(SiO2)+CO↑
CaC2+3(FeO)??3[Fe]+(CaO)+2CO↑
上述反应一方面产生 CO 气体, 另一方面对炉渣进行脱氧, 可
以促进精炼反应的进行。 碳若与碳酸盐一起加入, 还能与碳酸盐分
解的 CO2 气体发生反应:
C+CO2 ??2CO
不同发泡剂所产生的气体量有很大差别。 C和碳化物的气体发
生量明显大于碳酸盐。 另外, 为了使发泡剂加入炉渣泡沫化时间较
长, 要求其反应速度 (即气体发生速度) 不能太快, 碳酸盐开始分
解温度和沸腾温度都比较低。 在炼钢温度下其反应速度将很快, 其
反应速度主要受 CO2 气体在颗粒内的扩散的控制。 由于精炼温度
很高, C或碳化物与渣中 (FeO) 的反应速度不受界面反应的控
制, 而主要受渣中反应物和产物组元在渣中扩散的控制。 这些反应
的气体发生速率要比碳酸盐分解的气体发生速率慢得多, 因而有利
于延长炉渣泡沫化的持续时间。 不同的类型的发泡剂对炉渣起泡高
度的影响有很大的差别, 原因除气体发生量不同外, 气体产生速率
和持续时间、 气泡生成的地点和气泡大小是影响发泡效果的主要因
素。 碳酸盐发泡剂由于气体是由自身分解产生的, 所以气泡主要在
渣面附近生成, 而且由于分解速率很快, 产生的气泡直径大, 所以
难以使炉渣泡沫化, 再加上分解反应在很短时间内完成, 因而泡沫
难以长时间维持。
SiC和 CaC2 加入渣中可以与渣中 (FeO) 反应, 也可与钢中
[O] 起反应:
SiC+3[O]??(SiO2)+CO
CaC2+3[O]??(CaO)+2CO
因而其反应地点在炉渣内部和渣金界面, 这种反应方式产生的
气泡直径很小, 可以提高炉渣的起泡指数。 另外, 上述反应由于受
到炉渣组元扩散的控制, 反应速率较慢 (相当于扩散脱氧的反应速
215电炉炼钢技术问答
度), 因此, 泡沫渣的持续时间较长。