冶金輔助原料

冶金輔助原料（metallurgical auxiliary material）是指冶金工業(yè)，熔劑和耐火材料的原料的總稱。

其中，熔劑可在冶金過程中用作造渣的配料，可具體分為富含CaO、MgO的堿性熔劑，以及富含SiO₂、Al₂O₃的酸性熔劑。它們可分別用來提高爐料的堿度和酸度，使?fàn)t料冶煉時(shí)達(dá)到酸堿中和，渣鐵分離，并用來增強(qiáng)爐渣的流動(dòng)性，排除硫、磷雜質(zhì)等。

熔劑的原料有石灰石、白云石、硅石、螢石、鐵礬土等。

白云巖廣泛用于冶金、化學(xué)、建筑及其它工業(yè)。冶金工業(yè)主要用作耐火材料，部分用作熔劑。

用白云巖制成的耐火磚廣泛用于砌筑轉(zhuǎn)爐，化鐵爐爐襯。煉鐵、煉鋼時(shí)白云巖作為熔劑，起中和酸性爐渣、降低渣中FeO的活度，減輕爐渣對(duì)爐襯的侵蝕作用。

白云巖還可制含鎂水泥和建筑石材，化學(xué)工業(yè)用以制硫酸鎂，橡膠、制藥方面用作填料，農(nóng)業(yè)上用作鈣鎂磷肥和粒狀化肥，改造酸性土壤。

玻璃陶瓷業(yè)、用白云巖作配料、提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和堅(jiān)固性，增加陶瓷光澤等。

主要用作冶煉的熔劑（起造渣、脫氧、脫硫、去磷等作用）、耐火材料的原料、冶煉鐵合金的原料，并為輕工、化工、國(guó)防、建筑等行業(yè)提供原料。1982年末已探明的8個(gè)品種的地質(zhì)儲(chǔ)量為224億噸，其中工業(yè)儲(chǔ)量占45%，特別是菱鎂礦、粘土礦（包括硬質(zhì)粘土和高鋁粘土兩種）、螢石礦在世界上均屬于短缺礦種，中國(guó)不僅儲(chǔ)量多而且質(zhì)量好，居于世界首位。①菱鎂礦已探明地質(zhì)儲(chǔ)量26.7億噸，含氧化鎂(MgO)的品位40～46%,主要分布于遼寧南部地區(qū)，其儲(chǔ)量占全國(guó)儲(chǔ)量85%。1983年中國(guó)產(chǎn)菱鎂礦 267萬噸。中國(guó)最大的鎂礦企業(yè)是遼寧鎂礦公司。②粘土礦已探明地質(zhì)儲(chǔ)量17.5億噸，含三氧化二鋁(Al2O3)的品位40～60%，主要分布于山東、山西、河南、河北、貴州五省,儲(chǔ)量占全國(guó)儲(chǔ)量的50%。1983年生產(chǎn)耐火粘土490萬噸,比1952年增長(zhǎng)近14倍。③螢石礦已探明地質(zhì)儲(chǔ)量0.7億噸,含氟化鈣(CaF2)品位30～60%，主要分布于浙江、湖北、河南、河北四省，儲(chǔ)量占全國(guó)儲(chǔ)量60%。1983年冶金系統(tǒng)產(chǎn)螢石167萬噸,比1957年增長(zhǎng) 8.5倍。④硅石、白云石、石灰石在中國(guó)各省各地區(qū)到處皆有,這三個(gè)品種符合冶金要求的已探明儲(chǔ)量達(dá)170億噸。1983年冶金系統(tǒng)硅石產(chǎn)量近26萬噸，比1952年增長(zhǎng)7.4倍。⑤錳礦已探明的儲(chǔ)量在世界上也居于前列,僅次于南非、蘇聯(lián)、加蓬。但含錳品位較低，一般為20～30%，且含硫、磷等雜質(zhì)較高，給選礦加工增加了困難。1983年全國(guó)生產(chǎn)錳礦石242萬噸，比1952年增長(zhǎng) 11.6倍。⑥鉻礦是中國(guó)短缺資源，已探明的地質(zhì)儲(chǔ)量在世界上居第12位。主要分布于新疆、西藏等邊遠(yuǎn)地區(qū)。

1949年以來,8種冶金輔助原料礦山的生產(chǎn)建設(shè)有很大發(fā)展，1983年產(chǎn)量達(dá)到3543萬噸，比中華人民共和國(guó)建國(guó)初期增長(zhǎng)約34倍。生產(chǎn)由手工開采發(fā)展為小型機(jī)械和機(jī)械化開采；選礦加工，由小到大，也逐步發(fā)展起來，1983年中國(guó)有64個(gè)大中型骨干礦山,其產(chǎn)量占總產(chǎn)量60%。特別是在70年代末,通過科學(xué)試驗(yàn),選礦、煅燒技術(shù)有了新的發(fā)展和提高，在9個(gè)重點(diǎn)礦山進(jìn)行了技術(shù)改造,采用了新技術(shù)新設(shè)備，使產(chǎn)品質(zhì)量有了明顯提高。尤其是螢石選出的精礦含 CaF298%，鎂砂試產(chǎn)品含MgO98%，高鋁熟料含Al2O386%,硬質(zhì)熟料含Al2O345%等高檔產(chǎn)品，質(zhì)量達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。隨著現(xiàn)代冶煉技術(shù)的不斷發(fā)展，冶金輔助原料礦產(chǎn)品，也在向精料和多品種方向發(fā)展。中國(guó)正在對(duì)葉蠟石、藍(lán)晶石、紅柱石、硅線石、膨潤(rùn)土、蛭石、珍珠巖、蛇紋石等礦產(chǎn)品進(jìn)行地質(zhì)勘探，并取得可喜成果。2100433B

隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，礦物資源中富鐵礦已日趨枯竭，貧鐵礦資源相繼被開發(fā)與利用，制成鐵精礦，進(jìn)而生產(chǎn)人造富礦。條件及加工方法的不同，人造富礦有燒結(jié)礦及球團(tuán)礦兩種。冶金工廠有大量的含鐵廢料，其中爐塵、氧化鐵皮和鋼渣可作為燒結(jié)礦的原料，廢鋼經(jīng)過加工可作為煉鋼原料。熔劑是鋼鐵冶金必需的輔助原料，常用的堿性熔劑有石灰石、石灰、活性石灰、白云石;酸性熔劑有石英石;中性熔劑有螢石。

鋼鐵冶金原料中的一類重要造渣材料。連續(xù)鑄鋼|煉鐵過程中，它與鐵礦石或鐵水中的雜質(zhì)形成易熔爐渣，將雜質(zhì)從鐵中分離出來，從而提高生鐵的質(zhì)量。在煉鋼過程中熔劑是脫硫、脫磷、脫氧以及脫除各種非金屬夾雜物，提高鋼液凈度和減少熱損失不可缺少的造渣材料。熔劑可分為堿性熔劑、酸性熔劑和中性熔劑3種。

鋼鐵冶金原料原理

熔劑的選擇受冶煉過程高溫物理化學(xué)反應(yīng)規(guī)律所控制，其中最主要的是酸性物質(zhì)與堿性物質(zhì)相互作用而成渣的原理。一般地說，渣相化合物或混合物的熔點(diǎn)均比反應(yīng)物的熔點(diǎn)低，因此高熔點(diǎn)雜質(zhì)成渣后變得易熔，從而達(dá)到金屬與熔渣分離的目的。在鋼鐵冶煉及精煉過程中礦石本身帶入酸性或堿性雜質(zhì)，必須選擇一種相應(yīng)的強(qiáng)堿性或強(qiáng)酸性的熔劑來與礦石中的雜質(zhì)組成低熔點(diǎn)爐渣，才能使雜質(zhì)與金屬分離，達(dá)到冶煉的目的。此外，有些中性物質(zhì)也可以用來作為熔劑降低渣的熔點(diǎn)，并改進(jìn)其流動(dòng)性，這要從熔渣的離子結(jié)構(gòu)來解釋。

鋼鐵冶金原料分類

堿性熔劑 堿性熔劑的主要化學(xué)成分為CaO及MgO等堿性物質(zhì)。常用的有石灰石、白云石、石灰及消石灰。鋼鐵冶煉對(duì)堿性熔劑的要求是：含堿性氧化物(CaO及MgO)要高，含酸性氧化物(SiO₂及Al₂O₃)及有害雜質(zhì)(S、P)要低，并要有一定的強(qiáng)度和粒度。高爐直接入爐用的堿性熔劑主要是石灰石；為了增加高爐渣中的MgO含量以提高爐渣的流動(dòng)性及脫硫能力，爐料中配加白云石，最好使用白云石化石灰石。為了節(jié)約高爐內(nèi)熔劑分解的熱耗，盡可能避免堿性熔劑直接入爐，而是把需要入爐的熔劑配加于燒結(jié)料或球團(tuán)料中制成熔劑性燒結(jié)礦或自熔性球團(tuán)礦。為了強(qiáng)化燒結(jié)生產(chǎn)，在燒結(jié)料中配加部分石灰或消石灰。煉鋼用的堿性熔劑主要是石灰，要求石灰含CaO高，活性度高，其塊度大小與工藝要求及冶煉時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。堿性平爐開始冶煉造渣時(shí)及電爐冶煉熔化期、氧化期也使用石灰石，主要利用石灰石分解出CO₂氣體來活躍熔池，排出鋼中氣體和雜質(zhì)，降低含硫量。為了使?fàn)t渣中含一定MgO量以保護(hù)爐襯，煉鋼過程中加入少量的焙燒白云石。2100433B