一種高效化渣脫磷劑及其製備方法
2023-05-28 14:18:41
專利名稱：一種高效化渣脫磷劑及其製備方法
技術領域：
本發明屬於冶金技術領域，尤其是一種用於轉爐煉鋼過程中脫除鋼中的磷、降低鋼水中磷含量的化渣脫磷劑及其製備方法。
背景技術：
目前，隨著低磷鋼需求量的不斷增加，脫磷材料的用量也相應增大，脫磷劑的種類也在增多。現有技術中公開的不同成分、組成及由不同製備方法製備的脫磷劑也為數不少。這些脫磷材料都具有一定的脫磷效果，並且公認的化渣脫磷效果 最佳的材料是預熔型鐵酸鈣。預熔型鐵酸鈣質化渣脫磷劑之所以應用效果較佳，是因為其獨特的理化特性。該類材料的礦物結構為鐵酸鈣，具有熔點低、穩定、氧化性強，同造渣石灰潤溼良好的特點。而這些優點中，氧化性又是極其重要的。研究表明，預熔型鐵酸鈣質化渣脫磷劑中的二價鐵越低，氧化性越強。其化渣脫磷效果就越顯著。然而，對於現有的預熔型鐵酸鈣質化渣脫磷劑而言，其二價鐵含量一般均高於12. 0% (重量百分比)，已經不能滿足目前煉鋼行業的發展。因此，如何控制脫磷劑中的二價鐵含量，生產出二價鐵含量低的煉鋼用化渣脫磷劑正是本發明所要面對的技術關鍵所在。
發明內容
本發明的目的在於克服上述各種轉爐煉鋼脫磷材料存在的不足，發明一種低二價鐵含量的預熔型鐵酸鈣質化渣脫磷劑及其製備方法，進一步提高脫磷材料的使用效果。本發明的發明點在於通過原材料的選擇、熔煉工藝的創新，實現製備二價鐵含量低於10.0%,物相結構以2Ca0 Fe2O3為主的粒塊狀產品。為了達到上述發明目的，本發明的技術方案如下，該化渣脫磷劑的製備方法包括以下步驟第一步準備原料，原料包括富含氧化鈣的材料與富含氧化鐵的材料；富含氧化鐵的材料採用氧化亞鐵(FeO) ( 10. 0%、金屬鐵(MFe) ( 3. 0%、非氧化鐵和非氧化鈣固體雜質總含量< 10. 0%的含氧化鐵物料；富含氧化鈣的材料採用氧化鈣(CaO) ^ 54%，固體雜質總含量< 10. 0%的物料作為主原料；其中的雜質包括Mg0、Al203、Mn0、Si02、K20、Na20、P和S等等；第二步將原料進行破碎處理，破碎成0 2. Omm的粉粒；第三步混合，將第二步中破碎後的原料根據所需產品中Fe2O3與CaO成分的要求來配料，並且通過攪拌的方式混合均勻；第四步布料熔煉，混合均勻的原料加入高溫熔煉爐時進行分批布料，每次布料厚度不得超過300毫米，以利於其熔化與氧化；熔煉過程中對爐內溫度與熔鍊氣氛進行控制在1400°C 1450°C下熔煉，控制爐氣的氧化性，空氣的過剩係數要高於正常燃燒量的5. 0% 12. 0%，避免爐氣將氧化鐵由高價鐵還原成低價鐵；第五步在確認爐料熔化均勻後熔融出爐，結晶冷卻；
第六步破碎成型，製成富含CaO和Fe203、粒度為3 40mm粒塊，以2Ca0 .Fe2O3為主相，熔點彡1280°C的煉鋼化渣脫磷劑，具體成分包括Fe20350% 80%，Ca010% 40%，FeO彡10. 0%，金屬鐵(MFe) ( 3. 0%，雜質總含量彡10. 0%，雜質中Al2O3 :1. 5% 3. 5%，SiO2 :1. 5% 3. 5%，K20+Na20 I. 5% 2. 5%，其餘雜質為Mg0、Mn0、P和S等等，均為在高溫下不能分解氣化排除的物質。本發明的有益效果是在原有優勢的基礎上，氧化亞鐵的減少，增加了三氧化二鐵的含量，氧化性增強，和其熔點的穩定，在其熔化較快的同時有相對較長的脫磷作用時間，使之化渣與脫磷的效果進一步提升。利於減少脫磷劑用量、縮短處理時間和提高作業效率。
權利要求
1.一種高效化渣脫磷劑，其特徵在於所述煉鋼脫磷劑的成分包括Fe2O3 :50% 70%，Ca0:10% 40%，FeO:彡10. O %、MFe (金屬鐵)彡3.0%，雜質總含量彡10.0%，雜質中 Al2O3 1. 5%~ 3. 5%, SiO2 1. 5%~ 3. 5%, K2CHNa2O 1. 5% 2. 5%，其餘雜質為 Mg。、MnO、P和S等，均為在高溫下不能分解氣化排除的物質；所述煉鋼脫磷劑的物相結構以2Ca0 · Fe2O3為主相，熔點彡1280。。。
2.根據權利要求I所述的一種高效化渣脫磷劑的製備方法，其特徵在於製備方法包括以下步驟 第一步準備原料，原料包括富含氧化鈣的材料與富含氧化鐵的材料； 第二步將原料進行破碎處理； 第三步混合，將第二步中破碎後的原料按一定比例混合； 第四步布料熔煉，將混合好的原料加入高溫熔煉爐中進行熔煉； 第五步熔融出爐後結晶冷卻； 第六步破碎成型。
3.根據權利要求2所述的一種高效化渣脫磷劑的製備方法，其特徵在於第一步中所述原料中富含氧化鐵的材料採用氧化亞鐵(FeO) ( 10. O %、金屬FeS 3. O %、非氧化鐵和非氧化鈣固體雜質總含量< 10.0%的物料；以及富含氧化鈣的材料採用氧化鈣(CaO彡54%，固體雜質總含量彡10.0%的物料作為主原料；其中的雜質包括MgO、A1203、M
4.根據權利要求3所述的一種高效化渣脫磷劑的製備方法，其特徵在於第二步中的破碎處理過程將原料破碎成O 2. Omm的粉粒。
5.根據權利要求4所述的一種高效化渣脫磷劑的製備方法，其特徵在於第三步混合過程中，兩種原料的混合比例根據所需產品中Fe2O3與CaO成分的要求來確定，且均勻混合。
6.根據權利要求5所述的一種高效化渣脫磷劑的製備方法，其特徵在於第四步中入爐熔煉的爐料要進行分批布料，每次布料厚度不得超過300毫米，以利於其熔化與氧化；熔煉過程中對爐內溫度與熔鍊氣氛進行控制在1500°C 1550°C下熔煉，控制爐氣的氧化性，空氣的供氣係數要高於正常燃燒量的5.0% 12.0%，以避免爐氣將氧化鐵由高價鐵還原成低價鐵。
7.根據權利要求6所述的一種高效化渣脫磷劑的製備方法，其特徵在於第五步中，在確認爐料熔化均勻後出爐並冷卻。
8.根據權利要求7所述的一種高效化渣脫磷劑的製備方法，其特徵在於第六步的破碎成形過程中，經破碎，製成富含CaO和Fe2O3、粒度為3 40mm粒塊。
全文摘要
本發明提出了一種高效化渣脫磷劑及其製備方法，該化渣脫磷劑的製備方法包括準備原料，破碎處理，混合攪拌，分批布料，高溫1500～1550℃熔煉，熔融出爐，結晶冷卻，破碎成型，製成富含CaO和Fe2O3、粒度為3～40mm粒塊，以2CaO·Fe2O3為主相，熔點≤1280℃的煉鋼化渣脫磷劑。本發明的脫磷劑中由於氧化亞鐵的減少，增加了三氧化二鐵的含量，氧化性增強，使之化渣與脫磷的效果進一步提升。利於減少脫磷劑用量、縮短處理時間和提高作業效率。
文檔編號C21C7/064GK102787197SQ20121022622
公開日2012年11月21日 申請日期2012年6月28日 優先權日2012年6月28日
發明者陳雲天 申請人:遼寧天和科技股份有限公司