冶金辅助原料

冶金辅助原料（metallurgical auxiliary material）是指冶金工业，熔剂和耐火材料的原料的总称。

其中，熔剂可在冶金过程中用作造渣的配料，可具体分为富含CaO、MgO的碱性熔剂，以及富含SiO₂、Al₂O₃的酸性熔剂。它们可分别用来提高炉料的碱度和酸度，使炉料冶炼时达到酸碱中和，渣铁分离，并用来增强炉渣的流动性，排除硫、磷杂质等。

熔剂的原料有石灰石、白云石、硅石、萤石、铁矾土等。

白云岩广泛用于冶金、化学、建筑及其它工业。冶金工业主要用作耐火材料，部分用作熔剂。

用白云岩制成的耐火砖广泛用于砌筑转炉，化铁炉炉衬。炼铁、炼钢时白云岩作为熔剂，起中和酸性炉渣、降低渣中FeO的活度，减轻炉渣对炉衬的侵蚀作用。

白云岩还可制含镁水泥和建筑石材，化学工业用以制硫酸镁，橡胶、制药方面用作填料，农业上用作钙镁磷肥和粒状化肥，改造酸性土壤。

玻璃陶瓷业、用白云岩作配料、提高玻璃的化学稳定性和坚固性，增加陶瓷光泽等。

主要用作冶炼的熔剂（起造渣、脱氧、脱硫、去磷等作用）、耐火材料的原料、冶炼铁合金的原料，并为轻工、化工、国防、建筑等行业提供原料。1982年末已探明的8个品种的地质储量为224亿吨，其中工业储量占45%，特别是菱镁矿、粘土矿（包括硬质粘土和高铝粘土两种）、萤石矿在世界上均属于短缺矿种，中国不仅储量多而且质量好，居于世界首位。①菱镁矿已探明地质储量26.7亿吨，含氧化镁(MgO)的品位40～46%,主要分布于辽宁南部地区，其储量占全国储量85%。1983年中国产菱镁矿 267万吨。中国最大的镁矿企业是辽宁镁矿公司。②粘土矿已探明地质储量17.5亿吨，含三氧化二铝(Al2O3)的品位40～60%，主要分布于山东、山西、河南、河北、贵州五省,储量占全国储量的50%。1983年生产耐火粘土490万吨,比1952年增长近14倍。③萤石矿已探明地质储量0.7亿吨,含氟化钙(CaF2)品位30～60%，主要分布于浙江、湖北、河南、河北四省，储量占全国储量60%。1983年冶金系统产萤石167万吨,比1957年增长 8.5倍。④硅石、白云石、石灰石在中国各省各地区到处皆有,这三个品种符合冶金要求的已探明储量达170亿吨。1983年冶金系统硅石产量近26万吨，比1952年增长7.4倍。⑤锰矿已探明的储量在世界上也居于前列,仅次于南非、苏联、加蓬。但含锰品位较低，一般为20～30%，且含硫、磷等杂质较高，给选矿加工增加了困难。1983年全国生产锰矿石242万吨，比1952年增长 11.6倍。⑥铬矿是中国短缺资源，已探明的地质储量在世界上居第12位。主要分布于新疆、西藏等边远地区。

1949年以来,8种冶金辅助原料矿山的生产建设有很大发展，1983年产量达到3543万吨，比中华人民共和国建国初期增长约34倍。生产由手工开采发展为小型机械和机械化开采；选矿加工，由小到大，也逐步发展起来，1983年中国有64个大中型骨干矿山,其产量占总产量60%。特别是在70年代末,通过科学试验,选矿、煅烧技术有了新的发展和提高，在9个重点矿山进行了技术改造,采用了新技术新设备，使产品质量有了明显提高。尤其是萤石选出的精矿含 CaF298%，镁砂试产品含MgO98%，高铝熟料含Al2O386%,硬质熟料含Al2O345%等高档产品，质量达到了国际先进水平。随着现代冶炼技术的不断发展，冶金辅助原料矿产品，也在向精料和多品种方向发展。中国正在对叶蜡石、蓝晶石、红柱石、硅线石、膨润土、蛭石、珍珠岩、蛇纹石等矿产品进行地质勘探，并取得可喜成果。2100433B

随着钢铁工业的发展，矿物资源中富铁矿已日趋枯竭，贫铁矿资源相继被开发与利用，制成铁精矿，进而生产人造富矿。条件及加工方法的不同，人造富矿有烧结矿及球团矿两种。冶金工厂有大量的含铁废料，其中炉尘、氧化铁皮和钢渣可作为烧结矿的原料，废钢经过加工可作为炼钢原料。熔剂是钢铁冶金必需的辅助原料，常用的碱性熔剂有石灰石、石灰、活性石灰、白云石;酸性熔剂有石英石;中性熔剂有萤石。

钢铁冶金原料中的一类重要造渣材料。连续铸钢|炼铁过程中，它与铁矿石或铁水中的杂质形成易熔炉渣，将杂质从铁中分离出来，从而提高生铁的质量。在炼钢过程中熔剂是脱硫、脱磷、脱氧以及脱除各种非金属夹杂物，提高钢液净度和减少热损失不可缺少的造渣材料。熔剂可分为碱性熔剂、酸性熔剂和中性熔剂3种。

钢铁冶金原料原理

熔剂的选择受冶炼过程高温物理化学反应规律所控制，其中最主要的是酸性物质与碱性物质相互作用而成渣的原理。一般地说，渣相化合物或混合物的熔点均比反应物的熔点低，因此高熔点杂质成渣后变得易熔，从而达到金属与熔渣分离的目的。在钢铁冶炼及精炼过程中矿石本身带入酸性或碱性杂质，必须选择一种相应的强碱性或强酸性的熔剂来与矿石中的杂质组成低熔点炉渣，才能使杂质与金属分离，达到冶炼的目的。此外，有些中性物质也可以用来作为熔剂降低渣的熔点，并改进其流动性，这要从熔渣的离子结构来解释。

钢铁冶金原料分类

碱性熔剂 碱性熔剂的主要化学成分为CaO及MgO等碱性物质。常用的有石灰石、白云石、石灰及消石灰。钢铁冶炼对碱性熔剂的要求是：含碱性氧化物(CaO及MgO)要高，含酸性氧化物(SiO₂及Al₂O₃)及有害杂质(S、P)要低，并要有一定的强度和粒度。高炉直接入炉用的碱性熔剂主要是石灰石；为了增加高炉渣中的MgO含量以提高炉渣的流动性及脱硫能力，炉料中配加白云石，最好使用白云石化石灰石。为了节约高炉内熔剂分解的热耗，尽可能避免碱性熔剂直接入炉，而是把需要入炉的熔剂配加于烧结料或球团料中制成熔剂性烧结矿或自熔性球团矿。为了强化烧结生产，在烧结料中配加部分石灰或消石灰。炼钢用的碱性熔剂主要是石灰，要求石灰含CaO高，活性度高，其块度大小与工艺要求及冶炼时间长短有关。碱性平炉开始冶炼造渣时及电炉冶炼熔化期、氧化期也使用石灰石，主要利用石灰石分解出CO₂气体来活跃熔池，排出钢中气体和杂质，降低含硫量。为了使炉渣中含一定MgO量以保护炉衬，炼钢过程中加入少量的焙烧白云石。2100433B