專利名稱：轉(zhuǎn)爐脫磷復(fù)合造渣劑及造渣工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵冶金行業(yè)中鐵水預(yù)處理用脫磷劑，尤其涉及用于轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)或
MURC法冶煉、中高磷鐵水冶煉脫磷的一種復(fù)合造渣劑及造渣工藝。
背景技術(shù)：
自上世紀(jì)80年代初，日本開發(fā)成功鐵水包、魚雷罐車預(yù)處理脫磷工藝技術(shù)并 迅速為各大鋼鐵企業(yè)采用以來，傳統(tǒng)煉鋼工藝發(fā)生了顯著變化。將脫磷放在可以 提供更好反應(yīng)條件的鐵水預(yù)處理階段進(jìn)行，轉(zhuǎn)爐的主要功能則向單純升溫和脫碳 反應(yīng)器的方向演變，由此帶來生產(chǎn)效率提高，消耗降低，渣量減少，并使高效率、 低成本生產(chǎn)潔凈鋼成為可能。但由于該工藝存在脫磷前必須進(jìn)行脫硅處理、過程 鐵水溫降較大、容積小，效率低、廢鋼比低、脫磷爐渣堿度高難于利用等諸多不 足，目前，為了生產(chǎn)純凈鋼、超純凈鋼和提高鋼的質(zhì)量，適當(dāng)提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)率， 降低生產(chǎn)成本，許多廠家紛紛研究在轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行脫磷的預(yù)處理方法。
與鐵水包或魚雷罐車脫磷相比，轉(zhuǎn)爐脫磷的優(yōu)點(diǎn)是爐內(nèi)自由空間大、允許強(qiáng) 烈攪拌鋼水，脫磷劑以噴粉加入或塊狀加入結(jié)合強(qiáng)底吹，反應(yīng)速度快、效率高， 可在較短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)完成脫磷處理。不需要預(yù)先脫硅，處理后鐵水溫度高，爐 渣堿度低，節(jié)省造渣劑的用量，有利于生產(chǎn)超低磷鋼，尤其是中高碳的超低磷鋼。 轉(zhuǎn)爐脫磷的代表方法有轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法和MURC法(Multi-RefiningConverter)。轉(zhuǎn)爐雙 聯(lián)即用兩座轉(zhuǎn)爐進(jìn)行冶煉，第一座轉(zhuǎn)爐單純進(jìn)行脫磷處理，脫磷后的鐵水倒入第二座轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫碳冶煉。MURC法是在同一轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行冶煉，前期脫磷后倒出部 分脫磷爐渣，然后進(jìn)行脫碳冶煉，脫碳爐渣可直接留爐用于下一爐脫磷吹煉。
無論是轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法還是MURC法，共同的特點(diǎn)是冶煉周期短，脫磷期吹煉時(shí) 間多為8 12min。目前鐵水預(yù)處理脫磷一般采用CaO系渣劑，由于其熔點(diǎn)高，成 渣較緩慢且初期爐渣堿度低。其中混合脫磷劑由于成分偏析往往性能不穩(wěn)定；固 體合成粉狀脫磷劑環(huán)境污染嚴(yán)重；預(yù)熔型脫磷劑則加工復(fù)雜，成本高。根據(jù)脫磷 熱力學(xué)分析，高氧化性、適當(dāng)?shù)膲A度和良好的熔化性能是保證爐渣及時(shí)脫磷并減 少回磷的根本保證。在實(shí)際生產(chǎn)中，為了促進(jìn)石灰的快速熔化，往往添加大量螢 石做助熔劑，從而加劇轉(zhuǎn)爐爐襯的侵蝕，影響轉(zhuǎn)爐使用壽命且?guī)憝h(huán)境污染。對(duì) 于中高磷鐵水冶煉，吹煉過程更需保證爐渣的堿度和氧化性。因此，在初期就須 快速成渣，形成具有一定堿度、熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好的爐渣，以保證足夠的脫磷時(shí) 間。同時(shí)，為利用冶煉中高磷鐵水產(chǎn)出的高磷爐渣作鋼渣磷肥，脫磷劑中不能添 加螢石，因?yàn)樵辛自貢?huì)同氟結(jié)合成氟磷酸鈣，不能被作物吸收。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有脫磷劑存在的缺陷或不足，針對(duì)轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)或MURC法脫磷和中高磷 鐵水脫磷的具體特點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于，提供一種熔點(diǎn)低，成渣速度快，脫磷 效率高，尤其是成渣初期即具有高脫磷能力的復(fù)合脫磷造渣劑及其造渣工藝。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)爐脫磷復(fù)合造渣劑含有如下重量百分比 的組分
活性石灰30~40%
軋鋼鐵皮30~40%
石英砂13~18%蘇打11 13% 螢石0~6%
本發(fā)明的復(fù)合造渣劑的使用工藝方法，是將上述原料破碎成粉，混勻篩分后 造球而得到球團(tuán)狀復(fù)合造渣劑；在開吹前加入占總渣量1/3 1/2的復(fù)合造渣劑，吹 煉過程中根據(jù)化渣情況及爐渣成分變化情況逐漸補(bǔ)加活性石灰和化渣劑，轉(zhuǎn)爐終 渣二元堿度控制在2.2 2.5。
上述組分中
石灰為高活性石灰，其CaO含量^90^;復(fù)合造渣劑快速熔化后，與渣中P20s 生成3CaOP20s。
軋鋼鐵皮的化學(xué)式為FetO，是軋鋼后產(chǎn)生的廢料；石英砂用于調(diào)節(jié)堿度，降 低脫磷劑熔點(diǎn)；蘇打一方面作為助熔劑降低脫磷劑熔點(diǎn)；另一方面增加渣系磷容 量，極大地提高石灰系脫磷的脫磷能力；螢石為助熔劑，在不考慮利用脫磷渣做 肥料的情況下用于提高石灰的熔化速度。
為提高本發(fā)明的應(yīng)用效果，復(fù)合造渣劑的二元堿度控制在1.8 2.2之間。
與現(xiàn)有技術(shù)的脫磷劑相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1) 復(fù)合造渣劑熔點(diǎn)低，可以快速成渣；
(2) 復(fù)合造渣劑成分均勻，性能穩(wěn)定；
(3)脫磷劑磷容量大，脫磷效率高，可應(yīng)用于中高磷鐵水轉(zhuǎn)爐脫磷；
(4) 脫磷過程中，具有一定的脫硫能力；
(5) 化渣情況良好，脫磷終渣堿度低，自由氧化鈣含量少；
(6) 復(fù)合造渣劑中螢石含量少，減輕了爐襯耐材侵蝕，在冶煉中高磷鐵水時(shí)， 無氟高磷爐渣可用做鋼渣磷肥。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)爐脫磷復(fù)合造渣劑適用于轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法脫磷和MURC法脫磷， 尤其適合中高磷鐵水脫磷時(shí)初期快速成渣，具有快速化渣的功能，極大地改善了 脫磷的動(dòng)力學(xué)條件。造渣工藝路線為預(yù)制二元堿度1.8 2.2的復(fù)合造渣劑球團(tuán)， 作為第一批加入料，加入量為總渣量的1/3~1/2，使其在吹煉初期即快速形成具有 一定堿度、熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好的爐渣，促進(jìn)初期脫磷。入爐鐵水溫度應(yīng)保證在 125(TC以上，130(TC以上為佳。隨冶煉的進(jìn)行，爐溫升高，再多批次補(bǔ)加石灰及 化渣劑，保證較高的爐渣氧勢(shì)及將堿度逐漸提高到2.2-2.5的終渣水平。冶煉中高 磷鐵水時(shí)，若要考慮到高磷渣的綜合利用，造渣工藝走無氟路線，以確保渣中不 生成難溶于水和作物根系分泌酸的氟磷酸鈣。
本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)爐脫磷復(fù)合造渣劑含有如下重量百分比的組分
活性石灰30~40%;軋鋼鐵皮30 40%;石英砂13~18%;蘇打11~13%; 螢石0~6%;該復(fù)合造渣劑是將上述原料破碎成粉，混勻篩分后造球而成。 上述組分中
石灰為高活性石灰，其CaO含量^90^;復(fù)合造渣劑快速熔化后，與渣中P20s 生成3CaOP20s。
軋鋼鐵皮的化學(xué)式為FetO，是軋鋼后產(chǎn)生的廢料；軋鋼鐵皮作為氧化劑，提 供氧源使鐵水中的P元素氧化；同時(shí)鐵皮有助于降低復(fù)合造渣劑的熔點(diǎn)，增加熔 渣的流動(dòng)性，改善脫磷的動(dòng)力學(xué)條件。
石英砂用于調(diào)節(jié)堿度，降低脫磷劑熔點(diǎn)；其化學(xué)式為Si02。
蘇打一方面作為助熔劑降低脫磷劑熔點(diǎn)；另一方面增加渣系磷容量，極大地 提高石灰系脫磷的脫磷能力；其化學(xué)式為Na2CCb。
螢石為助熔劑，在不考慮利用脫磷渣做肥料的情況下用于提高石灰的熔化速度；其化學(xué)式為CaF2 。
不考慮爐渣綜合利用作肥料時(shí)可走低氟造渣路線，考慮利用高磷渣做肥料時(shí) 應(yīng)走無氟造渣路線。
一種使用所述轉(zhuǎn)爐脫磷復(fù)合造渣劑迸行造渣的工藝方法，將造渣劑的上述組 分破碎成粉，經(jīng)混合造球而得到球團(tuán)狀復(fù)合造渣劑；在開吹前加入占總渣量 1/3~1/2的復(fù)合造渣劑，吹煉過程中根據(jù)化渣情況及爐渣成分變化情況逐漸補(bǔ)加活 性石灰和化渣劑，轉(zhuǎn)爐終渣二元堿度控制在2.2 2.5。入爐鐵水溫度應(yīng)》125(TC， 以130(TC以上為佳，以保證復(fù)合造渣劑的快速熔化。
實(shí)施例1
本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)爐脫磷復(fù)合造渣劑的成分及重量百分比為活性石灰34%、 軋鋼鐵皮34%、石英砂15%、蘇打11%、螢石6%。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，脫磷劑二元 堿度約為1.8，半球點(diǎn)溫度為123rC。使用時(shí)將2t復(fù)合造渣劑投入廢鋼料槽中(大 約占總渣量的1/2)，隨廢鋼一起進(jìn)入80t轉(zhuǎn)爐，吹煉過程中逐漸補(bǔ)加活性石灰和 化渣劑，轉(zhuǎn)爐終渣二元堿度按2.5控制。實(shí)施效果復(fù)合造渣劑快速形成具有較 好流動(dòng)性的液渣，后續(xù)化渣情況良好，利于石灰的溶解。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)爐脫磷復(fù)合造渣劑的成分及重量百分比為活性石灰36%、 軋鋼鐵皮36%、石英砂16%、蘇打12%。脫磷劑中不添加螢石。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果， 脫磷劑二元堿度約為1.9，半球點(diǎn)溫度為1220'C。使用時(shí)將2t復(fù)合造渣劑投入廢 鋼料槽中(大約占總渣量的1/2)，隨廢鋼一起進(jìn)入80t轉(zhuǎn)爐，吹煉過程中逐漸補(bǔ) 加活性石灰和化渣劑，轉(zhuǎn)爐終渣二元堿度按2.5控制。實(shí)施效果復(fù)合造渣劑快 速形成具有較好流動(dòng)性的液渣，后續(xù)化渣情況良好，利于石灰的溶解。 實(shí)施例本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)爐脫磷復(fù)合造渣劑的成分及重量百分比為活性石灰40%、 軋鋼鐵皮30%、石英砂18%、蘇打11%、螢石1%。實(shí)施效果復(fù)合造渣劑快速 形成具有較好流動(dòng)性的液渣，后續(xù)化渣情況良好，利于石灰的溶解。
實(shí)施例4
本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)爐脫磷復(fù)合造渣劑的成分及重量百分比為活性石灰30%、 軋鋼鐵皮40%、石英砂14%、蘇打11.5%、螢石4.5%。實(shí)施效果復(fù)合造渣劑快
速形成具有較好流動(dòng)性的液渣，后續(xù)化渣情況良好，利于石灰的溶解。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，經(jīng)發(fā)明人實(shí)驗(yàn)證明，在本發(fā)明的配方范圍內(nèi)，均 可以達(dá)到本發(fā)明的目的。
8
權(quán)利要求
1、一種轉(zhuǎn)爐脫磷復(fù)合造渣劑，其特征在于所述造渣劑含有下述重量百分比的組分活性石灰30～40％；軋鋼鐵皮30～40％；石英砂13～18％；蘇打11～13％；螢石0～6％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)爐脫磷復(fù)合造渣劑，其特征在于所述造渣劑的二 元堿度在1.8-2.2之間。
3、 一種使用權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)爐脫磷復(fù)合造渣劑進(jìn)行造渣的工藝方法，其特 征在于將造渣劑的組分破碎成粉，經(jīng)混合造球而得到球團(tuán)狀復(fù)合造渣劑；在開 吹前加入占總渣量1/3 1/2的復(fù)合造渣劑，吹煉過程中根據(jù)化渣情況及爐渣成分變 化情況逐漸補(bǔ)加活性石灰和化渣劑，轉(zhuǎn)爐終渣二元堿度控制在2.2~2.5。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝方法，其特征在于入爐鐵水溫度應(yīng)》1250 °C，以保證復(fù)合造渣劑的快速熔化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)爐脫磷復(fù)合造渣劑，含有如下重量百分比的組分活性石灰30～40％；軋鋼鐵皮30～40％；石英砂13～18％；蘇打11～13％；螢石0～6％；該復(fù)合造渣劑是將上述原料破碎成粉，混勻篩分后造球而成。本發(fā)明的復(fù)合造渣劑，熔點(diǎn)低，可以快速成渣；成分均勻，性能穩(wěn)定；脫磷劑磷容量大，脫磷效率高，可應(yīng)用于中高磷鐵水轉(zhuǎn)爐脫磷；化渣情況良好，脫磷終渣堿度低，自由氧化鈣含量少；復(fù)合造渣劑中螢石含量少，減輕了爐襯耐材侵蝕，在冶煉中高磷鐵水時(shí)，無氟高磷爐渣可用做鋼渣磷肥。
文檔編號(hào)C21C5/28GK101532071SQ20091010366
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者何生平, 江 刁, 李曉軍, 謙 王, 雨 王, 王永紅, 兵 謝, 戌 郭 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)