일반적으로 생석회라고 불리는 산화칼슘(CaO)은 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용되는 화합물입니다. 중요한 기초화학원료로서 물과 격렬하게 반응하여 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 형성하고 많은 양의 열을 방출하는 것이 핵심특성입니다. 산화칼슘은 일반적으로 고품질의 석회석(주로 탄산칼슘, CaCO₃로 구성됨)을 고온소성, 즉 CaCO₃ → CaO + CO2↑로 분해하여 생성됩니다.
적용 시나리오는 다양한 산업 차원을 포괄합니다. 기본 산업에서는 철 및 강철 제련의 탈황 및 탈인, 건축 자재의 겔화제, 고무 산업의 첨가제 등으로 사용됩니다. 환경 보호 분야에서는 폐수 처리 시 pH 조정 및 중금속 이온 흡착을 위한 효율적인 알칼리 공급원으로 사용됩니다. 농업에서는 산성 토양을 개선하고 소독하여 작물 수확량을 향상시킵니다. 정밀화학 분야에서 고순도 산화칼슘은 의약품 중간체 합성의 핵심 원료입니다.
철 및 강철 제련에 산화칼슘 과립의 적용
산화칼슘(생석회, CaO) 과립은 철 및 강철 제련의 핵심 보조원료로 슬래깅, 탈황, 탈린, 노 상태 조정 등의 핵심 기능을 주로 수행합니다. 산화칼슘의 입자 크기와 활성은 제련 효율과 철강 제품 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
I. 핵심 기능 및 원리
고로 제철에서 산화칼슘은 맥석(SiO2, Al2O₃)과 반응하여 규산칼슘과 알루민산칼슘 슬래그를 형성합니다.
슬래그는 용철보다 밀도가 낮아 용철 표면에 떠 있다가 로 밖으로 원활하게 배출됩니다.
전로 제강에서 산화칼슘은 기본적인 슬래깅제로 작용하여 슬래그 염기도(CaO/SiO2 비율)의 균형을 맞추고 산성 슬래그가 용광로 라이닝을 부식시키는 것을 방지하며 용광로 본체의 수명을 연장합니다.
유황은 철강 제품의 '열간 쇼트'를 유발하는 철강의 유해 원소입니다. 고온에서 산화칼슘 입자는 용철의 황화물과 반응하여 슬래그에 황을 고정시켜 제거합니다.
탈황 효율을 높이기 위해 산화칼슘은 일반적으로 코크스(환원 분위기 제공) 또는 불화칼슘(CaF2, 슬래그 점도 감소)과 함께 사용됩니다.
탈린제
인은 강철의 '냉각 부족'을 초래합니다. 산화칼슘은 산화 분위기에서 산화인과 반응하여 인산칼슘을 형성하고, 이는 제거를 위해 슬래그에 유입됩니다.
로 상태 조정
산화칼슘과 물의 반응은 많은 양의 열을 방출하며, 이는 용광로의 온도를 높이고 부담 컬럼의 투과성을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다.
산화칼슘 입자를 합리적으로 첨가하면 슬래그 유동성을 최적화하고 점성이 지나치게 높은 슬래그로 인해 발생하는 '노상 축적'과 같은 노 결함을 방지할 수 있습니다.
II. 철 및 강철 제련에 사용되는 산화칼슘 과립에 대한 기술적 요구 사항
철 및 강철 제련용 산화칼슘 과립은 높은 활성 및 낮은 불순물 함량 기준을 충족해야 합니다.
| 기술 지표 | 필수값 | 설명 |
| CaO 함량 |
≥90%
|
함량이 높을수록 슬래깅 및 탈황 효과가 더 좋습니다. |
| 활동(10분) |
≥300mL(4mol/L HCl로 적정)
|
활성이 높을수록 반응 속도가 빨라집니다. |
| 입자 크기 |
1~2mm ; 2-4mm;5-10mm;10-65mm;
|
입자가 너무 크면 반응이 부족하고, 입자가 너무 작으면 투과성이 떨어지기 쉽습니다. |
| 불순물 함량(SiO2+Al2O₃) | 5% 이하 | 불순물 함량이 높으면 슬래그 부피가 증가하고 산화칼슘이 소모됩니다. |
| S컨텐츠 | 0.05% 이하 | 추가적인 유황 불순물 유입 방지 |
산화칼슘 입자는 수분을 흡수하여 수산화칼슘을 형성하기 쉽기 때문에 습기가 있는 후 용광로에서 '쪼개짐'을 방지하기 위해 밀봉되고 건조한 환경에 보관해야 하며 이는 용광로 상태의 안정성에 영향을 미칩니다.
과도한 첨가를 피하십시오. 그렇지 않으면 슬래그 양이 증가하고 제련 에너지 소비가 증가합니다.
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