以2CaO_Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和CaO_Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>為主相的預熔型化渣脫磷劑的製作方法
2023-05-28 14:15:26 2
專利名稱：以2CaO_Fe2O3和CaO_Fe2O3為主相的預熔型化渣脫磷劑的製作方法
技術領域：
本發明適用於轉爐、電弧爐、鐵水預處理及精煉工序，主要是進行鐵水或者鋼水進行化渣脫磷。
背景技術：
在煉鋼過程中，為去除鐵水中的雜質，使用以CaO為主要成分的渣料。為降低成本及減少爐渣發生量，需添加少量化渣材料以提高處理效率。作為CaO成分，通常直接添加生石灰或石灰石。這些物質存在溶解性(渣化性)不良反應性低的問題。為解決此問題，目前一般採用添加第17族元素化合物(氟化物等)來改善渣化性。但使用第17族元素化合物，雖然能夠達到改善CaO渣化性的目的，但會致使精煉爐內耐火材料的損傷。另外在報導中，在含有60 70 % CaO的造渣材料中，為改善化渣效果，除添加Fe2O3之外，提案添加8 13%的AL203。但如果添加8以上的AL2O3,由於CaO的相對濃度降低會造成脫磷效果降低的問題，並且AL2O3濃度效高的情況下，會加聚轉爐內爐渣外溢的問題，對作業產生不良影響。關於物物相的觀點，報導中只對在氧化鈣粒子的表面用鐵酸鈣層覆蓋的的技術進行了·描述，但只是採用了大量的2Ca0 · Fe2O3和少量的CaO · Fe2O3的混合物的表述，並沒有對兩者的具體化率構成進行規定。對以使用鐵酸鈣物質相組成15%質量以上的精煉材為特徵的鐵水脫磷處理方法進行了描述，但認為的2Ca0 · Fe2O3和少量的CaO · Fe2O3有同樣的功效，對兩者並沒有進行區分。但有的2Ca0 · Fe2O3的熔點1449°C相比，CaO · Fe2O3形成液相的熔點僅為1216°C，由於標準的脫磷溫度為1400°C，從此看了很明顯兩物物相的熔解性能是存在很大的差異的。正如以上所表述的，在提高CaO渣化性能上，對物物相的考慮是必要不可缺的，在此之前的技術中，對應該作為的指標的物物相比率並沒有給出明確的規定。
發明內容
本發明是既不增加耐火物的耗損，而且又不降低冶煉能力的條件下，以解決CaO的渣化不良問題，能夠實現高效率的鐵水脫磷冶煉。實施案例在260噸的頂底復吹轉爐上，進行了鐵水脫磷試驗。鐵水裝入溫度均為1300-1320°C，在鐵水配比率為90-92% {轉爐裝入主原料中鐵水含量的佔有比率，按照鐵水質量/(鐵水質量+廢鋼質量+生鐵質量)X 100計算}，鐵水中Si濃度為O. 35-0. 45%,鐵水中P濃度為O. 100-0. 105%，平均吹氧速度(每爐的總吹氧量除以吹煉時間)為29000-35000N m2/h。總吹氧量為ll_12m3/t鐵水，脫磷處理後的溫度為1375_1420°C .對脫磷效果進行了試驗。在此實驗中使用的預熔型化渣脫磷劑，是將本發明中的預熔型化渣脫磷劑與石灰共同使用，預熔型化渣脫磷劑的使用量以每生產I噸鐵水所需的預熔型化渣脫磷劑質量(kg)表述。此外，除這些預熔型化渣脫磷劑以外，為對脫磷處理後的溫度進行調控。預熔型化渣脫磷劑的粒度採用5_50mm，石灰中的CaO含量為95%，其餘為雜質。
在此2Ca0 · Fe2O3用C2F，CaO · Fe2O3用CF表述。另外這些物物相的質量濃度使用RXD分析發進行了測量。試驗結果
— 化渣脫磷劑及石灰化渣脫磷劑中的Na2O及物I ^
廣α '用量kg/t相成分％.處理後
化渣脫N n rop —~ — [Ρ)%
石灰 Na2O C2FCF -
___磷劑---
^I O θ7 1 ~^ — = 0.037
2— O - — 15.2 —-- — - 0.032
3— O20. I --— 0.035
4iTT" 9 9 0 20 69 8 20~1 0.018
5~0. 2 δΓ ~ O. 22 ~69. 7 20.3 0.017 —
618.3 19 9 0.23 69.8~ 19.8 0.017
7— 20.1 10.2 ^O. 23 55.8 35.1 0.014 ~8 25~0 TTi 0^5 55 6 35^ 0.013 9 — 30.0 20.2 0.21 55.8 35.0 0.011 『當預熔型化渣脫磷劑中的2Ca0 · Fe2O3的比率超過30%時，脫磷率明顯上升，這也說明與CaO和Fe2O3的混合物相比，添加2Ca0 · Fe2O3後熔化速度加快，對反應進行起到了促進作用。從化渣機理看，CaO和Fe2O3的混合物的情況下，從兩者的接觸部開始逐漸熔化。但當CaO和Fe2O3的混合物中添加了一定量的2Ca0 · Fe2O3後，在溫度達到1400°C以上時2Ca0 · Fe2O3開始熔化，並且其熔液對CaO和Fe2O3的熔解產生促進作用，促成了試料的迅速熔解。從此結果可以得出結論，2Ca0 · Fe2O3的存在促進了熔解速度，並且跟隨2Ca0 · Fe2O3相的量不同，其溶解舉動也呈現不同。本發明的第一項的預熔型化渣脫磷劑規定為2Ca0 · Fe2O3物物相的含量為30%，最好50%以上的精煉材，在2Ca0 · Fe2O3物物相的含量達到30%以上時，脫磷率呈現單調上升趨勢，達到60%以上時，脫磷率呈現飽和狀態，由於本發明的預熔型化渣脫磷劑中的2Ca0 ^Fe2O3相比率為30%以上，考慮到雜質問題，CaO · Fe2O3相的上限比率應該為55%，但由於當CaO · Fe2O3相比率超過30%時，脫磷率的上升呈現飽和狀態，但是，為保證預熔料不發生分化問題，降低游離氧化鈣含量，所以在這裡將其上限設定為55%。預熔型化渣脫磷劑製造方法採用粉狀石灰廢料和鐵氧化物為主原料，將其混合後，以採用窯爐進行預熔的製作方法。按照以下I) 5)的條件進行製作即可生產出本發明的預熔型化渣脫磷劑精煉渣。I)廢石灰或鐵氧化物的粒度需做成3_以下。2)原料中的Ca、Fe的mo I比率在3. 5 I. O之間。3)對原料進行混合時，需先將廢石灰或鐵氧化物用高速攪拌混合機進行破碎、混合。4)將混合好的原料在1500 1700°C熔爐內進行熔熔生產。5)預熔後出料進行破碎至需要粒度。
權利要求
1.以含30 70%質量以上的2CaO· Fe2O3物相和15 55%的CaO · Fe2O3物相為特徵的預熔型化渣脫磷劑。
2.上述含30 70%質量以上的2Ca0· Fe2O3物相和20 55%的CaO · Fe2O3物相為特徵的預熔型化渣脫磷劑含15%以下的SiO2或MgO， 或者兩者都含的預熔型化渣脫磷劑。
3.上述預熔型化渣脫磷劑含O 5%的Na20。
4.上述預熔型精煉渣採用含Ca廢棄原料和Fe2O3及FeO的廢棄物生產，為保證Na2O的穩定加入，保證收得率，採用含Na2O的廢棄物進行生產。
5.將上述物質混勻後在1500 1700°C熔爐內進行熔熔生產。
6.上述I 5的任何一種的預熔型化渣脫磷劑進行鐵水或鋼水脫磷的方法。
全文摘要
本發明為一種以2CaO·Fe2O3和CaO·Fe2O3為主相的預熔型化渣脫磷劑及其製造方法，脫磷劑的物相以30～70％的2CaO·Fe2O3和15～55％的CaO·Fe2O3為特徵；適用於冶金領域煉鋼鐵水預處理、煉鋼及精煉工序，主要用於促進鐵水或鋼水的化渣和脫磷；生產該脫磷劑所用的主要原料為含Ca廢棄原料和Fe2O3及FeO的工業廢棄物以及少量的含Na2O的工業廢棄物，原料粉碎混勻後，在窯爐中加熱至1500～1700℃預熔，最後冷凝破碎製成產品。
文檔編號C21C1/02GK102888482SQ201210226048
公開日2013年1月23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