Canxi oxit là nguyên liệu cần thiết cho sản xuất thép

Trong luyện gang thép, canxi oxit chủ yếu đóng vai trò là chất tạo xỉ. Chức năng cốt lõi của nó là loại bỏ tạp chất khỏi quặng sắt và cải thiện độ tinh khiết và chất lượng của thép.

1. Loại bỏ Gangue (Thành phần chủ yếu là SiO₂)

Ngoài sắt, quặng sắt còn chứa một lượng lớn tạp chất phi kim loại như silicon dioxide, được gọi là 'gangue'.

Ở nhiệt độ cao, canxi oxit phản ứng với silicon dioxide trong gangue để tạo thành canxi silicat (CaSiO₃), có điểm nóng chảy tương đối thấp.

Canxi silicat có mật độ thấp hơn nhiều so với sắt nóng chảy nên nó nổi trên bề mặt sắt nóng chảy tạo thành 'xỉ'. Cuối cùng, xỉ được tách ra, do đó đạt được sự tách sắt khỏi tạp chất.

Phương trình phản ứng hóa học là: CaO + SiO₂ → CaSiO₃ (trong điều kiện nhiệt độ cao).

2. Điều chỉnh tính cơ bản của xỉ để tối ưu hóa môi trường nấu chảy

'Tính bazơ' của xỉ (tỷ lệ oxit bazơ và oxit axit) là một thông số quan trọng trong luyện gang thép, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả nấu chảy và chất lượng thép.

Canxi oxit là một oxit bazơ mạnh. Khi thêm vào có thể làm tăng tính bazơ của xỉ và trung hòa các chất axit dư thừa trong lò.

Tính bazơ thích hợp có thể tăng cường khả năng khử lưu huỳnh và khử phospho của xỉ. Đồng thời ngăn chặn xỉ axit ăn mòn lớp lót lò của lò luyện thép, từ đó kéo dài tuổi thọ của thân lò.

3. Hỗ trợ khử lưu huỳnh và khử phốt pho để cải thiện chất lượng thép

Lưu huỳnh và phốt pho là những nguyên tố có hại trong thép. Chúng có thể gây ra các khuyết tật như 'nóng nóng' và 'lạnh nguội' trong thép, vì vậy chúng phải được loại bỏ trong quá trình nấu chảy.

Khử lưu huỳnh: Canxi oxit có thể phản ứng với sắt sunfua trong sắt nóng chảy để tạo thành canxi sunfua (CaS). Canxi sunfua hòa tan vào xỉ và thải ra ngoài làm giảm hàm lượng lưu huỳnh trong thép.

Khử phospho: Trong môi trường xỉ kiềm, oxit canxi có thể kết hợp với oxit phốt pho để tạo thành canxi photphat ổn định (Ca₃(PO₄)₂). Tương tự, nó được tách ra cùng với xỉ, thực hiện quá trình khử phospho của thép.