本發(fā)明涉及半鋼煉鋼造渣劑及半鋼煉鋼造渣方法，屬于半鋼煉鋼技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，世界上主要釩生產(chǎn)企業(yè)，大都采用金屬鋁還原釩氧化物來制取高釩鐵。該法產(chǎn)生的爐渣屬CaO～A12O3系，其A12O3含量高達(dá)60％～80％，被稱作釩鐵渣，又被稱作剛玉渣。長期以來由于剛玉渣中A12O3含量較高一直未得到二次循環(huán)利用。
我國是釩鈦磁鐵礦大國，擁有豐富的釩鈦磁鐵礦資源，國內(nèi)攀鋼、承鋼、昆鋼、威鋼等鋼鐵企業(yè)都是采用釩鈦磁鐵礦進(jìn)行冶煉，轉(zhuǎn)爐煉鋼主原料是采用經(jīng)過專用轉(zhuǎn)爐提釩后的半鋼，含釩鐵水經(jīng)脫硫提釩后獲得的半鋼中碳質(zhì)量百分含量為3.4％～4.0％，半鋼中硅、錳發(fā)熱成渣元素含量均為痕跡，半鋼中硫質(zhì)量百分含量控制在0.015％以內(nèi)，半鋼磷質(zhì)量百分含量為0.060％～0.080％，因此半鋼冶煉具有吹煉過程中酸性成渣物質(zhì)少、渣系組元單一、并且熱量不足等特點(diǎn)，導(dǎo)致半鋼煉鋼條件下形成初期渣所需時(shí)間長，脫磷率低。熱量不足的問題可以通過加入提溫劑的方法得以解決，但是成渣速度慢、脫磷率低，一直是半鋼煉鋼突出的問題。
期刊文獻(xiàn)“攀鋼煉鋼復(fù)合造渣劑的研制及應(yīng)用”根據(jù)半鋼煉鋼的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出了造渣劑的成分并通過對(duì)比試驗(yàn)驗(yàn)證了復(fù)合造渣劑主要成分為(重量百分比)SiO2(47.30％)、Al2O3(7.58％)、CaO(11.66％)、MnO(7.67％)時(shí)初期渣形成時(shí)間為4.97min，較對(duì)比試驗(yàn)爐次能縮短初期渣形成時(shí)間0.73min，同時(shí)使用該造渣劑具有較好的脫磷脫硫能力。該文獻(xiàn)為本發(fā)明的前期研究，其初期渣形成時(shí)間有待進(jìn)一步的縮短。
專利CN104789731A公開了一種半鋼煉鋼造渣劑，由以下重量百分比的組分組成：Al2O3：20～38％，SiO2：20～30％，鐵的氧化物：15～20％，CaO：10～15％，MgO：3～9％，其余為雜質(zhì)。該專利也為本發(fā)明的前期研究，雖然能將初期渣形成時(shí)間縮短到2min以內(nèi)，終點(diǎn)鋼水磷含量控制在0.008％以內(nèi)，但是，根據(jù)研究，初期渣形成時(shí)間均為1.6min以上，且終點(diǎn)鋼水磷含量均在0.006％以上，有待進(jìn)一步的縮短時(shí)間，降低終點(diǎn)鋼水磷含量。且該造渣劑在冶煉過程中出現(xiàn)返干現(xiàn)象時(shí)，需再次加入，提高了煉鋼成本，且造渣劑加入量過大時(shí)爐渣熔點(diǎn)太低，濺渣護(hù)爐效果不佳。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種半鋼煉鋼造渣劑，進(jìn)一步縮短初期渣形成時(shí)間。
本發(fā)明半鋼煉鋼造渣劑，由以下重量百分比的組分組成：Al2O3：8～18％，SiO2：50～65％，CaO：6～9％，MgO：5～8％，MnO：4～7％，其余為雜質(zhì)。
進(jìn)一步的，優(yōu)選由以下重量百分比的組分組成：Al2O3：18％，SiO2：50％，CaO：6％，MgO：5％，MnO：4％，其余為雜質(zhì)；或者由以下重量百分比的組分組成：Al2O3：12％，SiO2：60％，CaO：7％，MgO：7％，MnO：6％，其余為雜質(zhì)；或者由以下重量百分比的組分組成：Al2O3：8％，SiO2：65％，CaO：9％，MgO：8％，MnO：7％，其余為雜質(zhì)。
優(yōu)選的，所述半鋼煉鋼造渣劑的粒度為10～50mm。
進(jìn)一步的，所述半鋼煉鋼造渣劑優(yōu)選由剛玉渣、石英砂和錳礦制成。
本發(fā)明解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種半鋼煉鋼造渣方法。
本發(fā)明半鋼煉鋼造渣方法，采用本發(fā)明所述的半鋼煉鋼造渣劑。
本發(fā)明半鋼煉鋼造渣方法，包括如下步驟：轉(zhuǎn)爐兌入半鋼前，將半鋼煉鋼造渣劑及活性石灰按質(zhì)量比1:2～3加入，然后兌入半鋼并在開吹1～2min后加入高鎂石灰冶煉，冶煉過程不再加入半鋼煉鋼造渣劑，出鋼前加入2～5kg/t鋼高鎂石灰進(jìn)行調(diào)渣，出完鋼后進(jìn)行濺渣操作，濺渣后留渣用于下一爐冶煉。
優(yōu)選的，半鋼煉鋼造渣劑及活性石灰按質(zhì)量比1:2.5加入。
本發(fā)明半鋼煉鋼造渣劑以剛玉渣、石英砂及錳礦為原料，按照一定比例混勻壓球制成，具有成本低、降低爐渣熔點(diǎn)的特點(diǎn)，能促進(jìn)快速成渣，提高轉(zhuǎn)爐脫磷效果，且不影響濺渣護(hù)爐效果，能使半鋼冶煉時(shí)初期渣形成時(shí)間控制在1.5min以內(nèi)，終點(diǎn)鋼水磷含量控制在0.006％以內(nèi)，且具有良好的濺渣護(hù)爐效果。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明半鋼煉鋼造渣劑，由以下重量百分比的組分組成：Al2O3：8～18％，SiO2：50～65％，CaO：6～9％，MgO：5～8％，MnO：4～7％，其余為雜質(zhì)。
進(jìn)一步的，優(yōu)選由以下重量百分比的組分組成：Al2O3：18％，SiO2：50％，CaO：6％，MgO：5％，MnO：4％，其余為雜質(zhì)；或者由以下重量百分比的組分組成：Al2O3：12％，SiO2：60％，CaO：7％，MgO：7％，MnO：6％，其余為雜質(zhì)；或者由以下重量百分比的組分組成：Al2O3：8％，SiO2：65％，CaO：9％，MgO：8％，MnO：7％，其余為雜質(zhì)。
優(yōu)選的，所述半鋼煉鋼造渣劑的粒度為10～50mm。
進(jìn)一步的，所述半鋼煉鋼造渣劑以剛玉渣、石英砂及錳礦為原料，按照一定比例混勻壓球制成。其壓球方法為本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)。
本發(fā)明半鋼煉鋼造渣劑，由特定含量的Al2O3、SiO2、CaO、MgO和MnO組成，各組分間相輔相成，缺一不可。半鋼煉鋼造渣劑中的Al2O3，可將爐渣中的CaO熔點(diǎn)最低降至1395℃，其中MnO也能促進(jìn)石灰的熔化，并與造渣劑中SiO2，通過3CaO+SiO2＝3CaO·SiO2反應(yīng)，形成大量的低熔點(diǎn)的化合物，再加上特定含量的MgO，從而促進(jìn)爐渣熔化，從而縮短初期渣形成時(shí)間，提高脫磷效率。
本發(fā)明半鋼煉鋼造渣方法，采用本發(fā)明所述的半鋼煉鋼造渣劑。
本發(fā)明半鋼煉鋼造渣方法，包括如下步驟：轉(zhuǎn)爐兌入半鋼前，將半鋼煉鋼造渣劑及活性石灰按質(zhì)量比1:2～3加入(即半鋼煉鋼造渣劑的質(zhì)量與活性石灰的質(zhì)量之比為1:2～3)，然后兌入半鋼并在開吹1～2min后加入高鎂石灰冶煉，冶煉過程不再加入半鋼煉鋼造渣劑，出鋼前加入2～5kg/t鋼高鎂石灰進(jìn)行調(diào)渣，出完鋼后進(jìn)行濺渣操作，濺渣后留渣用于下一爐冶煉。
本發(fā)明半鋼煉鋼造渣方法，加入半鋼煉鋼造渣劑后在降低初渣熔點(diǎn)的同時(shí)，也會(huì)降低終點(diǎn)爐渣熔點(diǎn)，從而使得在濺渣護(hù)爐時(shí)爐渣粘附性降低，抗沖刷能力弱，從而影響濺渣效果。因此，出鋼前須加入高鎂石灰進(jìn)行稠渣，一方面降低出鋼時(shí)下渣，另一方面提高爐渣粘度和熔點(diǎn)，保證濺渣護(hù)爐效果。
優(yōu)選的，半鋼煉鋼造渣劑及活性石灰按質(zhì)量比1:2.5加入。
本發(fā)明所述活性石灰、高鎂石灰為半鋼煉鋼常用的造渣材料。活性石灰主要含CaO，其含量不低于88wt％。高鎂石灰主要含CaO和MgO，CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35～45％，MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35～55％。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。以下實(shí)施例中，活性石灰和高鎂石灰均購自攀鋼集團(tuán)礦業(yè)公司。
實(shí)施例1
某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼，半鋼磷含量為0.075％，轉(zhuǎn)爐冶煉開始時(shí)先向轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)加入活性石灰25kg/t鋼，含鋁復(fù)合渣10kg/t鋼(含鋁造渣劑主要成分為：Al2O3：8％，SiO2：65％，CaO：9％，MgO：8％，MnO：7％，其余為雜質(zhì)，粒度為10～50mm)，加入后向轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)兌入半鋼，并在開吹1min后加入高鎂石灰，冶煉過程不再加入含鋁復(fù)合渣，出鋼前加入噸鋼2kg高鎂石灰進(jìn)行調(diào)渣，出完鋼后進(jìn)行濺渣操作，濺渣后留渣。采用該含鋁造渣劑進(jìn)行冶煉時(shí)，初期渣形成時(shí)間僅為1.5min，終點(diǎn)鋼水磷含量為0.006％，且濺渣時(shí)爐渣具有較強(qiáng)的粘附性和抗沖刷能力，具有良好的濺渣護(hù)爐效果。
實(shí)施例2
某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼，半鋼磷含量為0.070％，轉(zhuǎn)爐冶煉開始時(shí)先向轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)加入活性石灰30kg/t鋼，含鋁復(fù)合渣12kg/t鋼(含鋁造渣劑主要成分為：Al2O3：12％，SiO2：60％，CaO：7％，MgO：7％，MnO：6％，其余為雜質(zhì)，粒度為10～50mm。)，加入后向轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)兌入半鋼，并在開吹1.5min后加入高鎂石灰，冶煉過程不再加入含鋁復(fù)合渣，出鋼前加入噸鋼3kg高鎂石灰進(jìn)行調(diào)渣，出完鋼后進(jìn)行濺渣操作，濺渣后留渣。采用該含鋁造渣劑進(jìn)行冶煉時(shí)，初期渣形成時(shí)間僅為1.4min，終點(diǎn)鋼水磷含量為0.005％，且濺渣時(shí)爐渣具有較強(qiáng)的粘附性和抗沖刷能力，具有良好的濺渣護(hù)爐效果。
實(shí)施例3
某廠120t轉(zhuǎn)爐采用半鋼煉鋼，半鋼磷含量為0.080％，轉(zhuǎn)爐冶煉開始時(shí)先向轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)加入活性石灰35kg/t鋼，含鋁復(fù)合渣14kg/t鋼(含鋁造渣劑主要成分為：Al2O3：18％，SiO2：50％，CaO：6％，MgO：5％，MnO：4％，其余為雜質(zhì)，粒度為10～50mm)，加入后向轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)兌入半鋼，并在開吹2min后加入高鎂石灰，冶煉過程不再加入含鋁復(fù)合渣，出鋼前加入噸鋼5kg高鎂石灰進(jìn)行調(diào)渣，出完鋼后進(jìn)行濺渣操作，濺渣后留渣。采用該含鋁造渣劑進(jìn)行冶煉時(shí)，初期渣形成時(shí)間僅為1.3min，終點(diǎn)鋼水磷含量為0.0045％，且濺渣時(shí)爐渣具有較強(qiáng)的粘附性和抗沖刷能力，具有良好的濺渣護(hù)爐效果。