壹、來源不同
1、鋼渣:鋼渣是冶金工業中產生的廢渣。由生鐵中的矽、錳、磷、硫等雜質在熔煉過程中氧化而成的各種氧化物以及這些氧化物與溶劑反應生成的鹽類所組成。
2、高爐礦渣:在高爐煉鐵過程中的副產品。煉鐵過程中,氧化鐵還原成金屬鐵,鐵礦石中的二氧化矽、氧化鋁等雜質與石灰等反應生成以矽酸鹽和矽鋁酸鹽為主要成分的熔融物,經過淬冷成質地疏松、多孔的粒狀物即為高爐礦渣。
二、成分不同
1、鋼渣:鋼渣含有多種有用成分:金屬鐵2%~8%,氧化鈣40%~60%,氧化鎂3%~10%,氧化錳1%~8%,故可作為鋼鐵冶金原料使用。
2、高爐礦渣:礦渣的化學成分有CaO、SiO?、Al?O?、MgO、MnO、Fe?O? 等氧化物和少量硫化物如CaS、MnS等,壹般來說,CaO、SiO?和Al?O?的含量占90%以上。
三、用途不同
1、鋼渣:鋼渣作為二次資源綜合利用有兩個主要途徑,壹個是作為冶煉溶劑在本廠循環利用,不但可以代替石灰石,可從中回收大量的金屬鐵和其他有用元素;另壹個是作為制造築路材料、建築材料或農業肥料的原材料。
2、高爐礦渣:工業生產中,礦渣發揮著著重要的作用,尤其是壹些重大型工廠。礦渣制成提煉加工為礦渣水泥、礦渣微粉、礦渣粉、礦渣矽酸鹽水泥、礦渣棉、高爐礦渣、粒化高爐礦渣粉、銅礦渣、礦渣立磨。
煉鐵礦渣的產生?
煉鐵是將金屬鐵從含鐵礦物(主要為鐵的氧化物)中提煉出來,從含鐵的化合物裏把純鐵還原出來,從冶金學角度而言,煉鐵即是鐵生銹、逐步礦化的逆行為。
煉鐵時用的鐵礦石,主要有赤鐵礦石(主要成分是氧化鐵)和磁鐵礦石(主要成分是Fe3O4),在鐵礦石中還含有無用的脈石,主要成分是二氧化矽(SiO2)。煉鐵時,被還原出的鐵在高溫下變成液體,溫度在1535℃左右,原燃料中的SiO2、Al2O3等酸性氧化物的熔點很高(SiO2為1713℃,Al2O3為2050℃左右),不可能在高爐中熔化。即使它們有機會組成較低熔點的化合物,其熔化溫度仍然很高(約1545℃),在高爐中只能形成壹些非常粘稠的物質,造成渣、鐵不分,難於流動。
為了除去這種雜質,選用石灰石作熔劑,石灰石在高溫下分解成CaO和CO2。盡管熔劑中的CaO和MgO自身的熔點也很高(CaO為2570℃,MgO為2800℃),但它們能同SiO2、Al2O3結合成低熔點(<1400℃)化合物,在高爐內足以熔化,形成流動性良好的爐渣,按相對密度與鐵水分開(鐵水相對密度6.8-7.8,爐渣2.8-3.0),CaO在高溫下與二氧化矽反應生成熔點比鐵水溫度還低的矽酸鈣,與三氧化二鋁生成鋁酸鈣,打開高爐上的出渣口,液態矽酸鈣先流出去,水淬凝固成高爐渣,粉磨後形成礦渣粉,應用於混凝土中。
高爐礦渣中主要的化學成分是:SiO2、Al2O3、CaO、MgO、MnO、FeO和S等。此外有些礦渣還含有微量的TiO2、V2O5、Na2O、BaO、P2O5、Cr2O3等。在高爐礦渣中CaO、SiO2、Al2O3占重量的90%以上。高爐礦渣中的各種氧化物成分以各種形式的矽酸鹽礦物形式存在,因為煉鐵過程中靠CaO中和SiO2,而CaO主要分解石灰石獲得,要消耗大量熱能並產生二氧化碳,基本不會過多投放,因此也很少產生遊離CaO。
煉鋼鋼渣的產生?
高爐煉出的鐵稱為生鐵,壹般含2%~4.5%的碳,所以生鐵實際上是壹種鐵碳合金。鐵和鋼的區別在於它們含碳量的不同(分別為2%-4.3%和0.03%-2%),鐵繼續冶煉,形成鋼。煉好鋼首先要煉好渣,所有煉鋼任務的完成幾乎都與熔渣有關。造渣主要目的是:去除鋼中的有害元素P、S,煉鋼熔渣覆蓋在鋼液表面,保護鋼液不過度氧化、不吸收有害氣體、保溫、減少有益元素燒損,吸收上浮的夾雜物及反應產物,保證碳氧反應順利進行,可以減少爐襯蝕損。
煉鋼的方法主要有三種:轉爐、電爐和平爐。
煉鋼過程是在高溫下把爐料熔化成兩個互不熔解的液相,將鋼和其他雜質分離。這裏所說的雜質即為鋼渣。它濃聚了爐料被氧化後所形成的氧化物。煉鋼過程壹般是通過控制鋼渣來進行的。造渣制度是否適當,對鋼水中雜質的去除速度和程度有很大的影響,另外對冶煉時間和爐體壽命也有壹定的影響。
從爐料熔化起,鋼渣就開始形成,壹直到出鋼為止。石灰石燒成石灰,正常的燃燒溫度為1000-1200℃,但煉鋼溫度很高,轉爐煉鋼中,高壓、超音速的氧氣射流連續不斷地沖擊熔池,作用區內的溫度高達2200~2700℃,電爐煉鋼主要利用電弧熱,在電弧作用區,溫度高達4000℃。遊離石灰很容易過燒,表面出現裂縫或玻璃狀的外殼,體積收縮明顯,顏色燒成了黑色。
煉鋼爐渣的主要來源是:鋼鐵料(鐵 水、廢鋼)所含的各種雜質元素(如Si、Mn、P等)被氧化生成的氧化物;為去除鐵水中的硫、磷而加入的造渣材料(石灰等)及助熔劑(螢石等);作為氧化劑或冷卻劑加入的礦石、燒結礦、氧化鐵皮等材料帶入雜質;被侵蝕或沖刷下來的爐襯耐火材料;由各種原材料帶入的泥沙雜質。