專利名稱：一種轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鋼用轉(zhuǎn)爐爐渣助熔劑，尤其涉及一種轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑及其制備方
法。
背景技術(shù)：
煉鋼的過程是煉渣的過程。造好渣是煉鋼工藝中重要環(huán)節(jié)，如轉(zhuǎn)爐煉鋼爐渣的理化性質(zhì)及渣量，關(guān)系到鋼中雜質(zhì)的去除，關(guān)系到金屬中上浮非金屬夾雜物的吸收，關(guān)系到噴濺大小和金屬的收得率。石灰是常用的造渣材料，冶煉過程中CaO易與SiO2反應(yīng)生成高熔點的C2S (2050°C)，會造成爐渣粘稠，影響了成渣速度和出現(xiàn)“反干”現(xiàn)象，導(dǎo)致氧槍粘鋼、金屬噴濺、爐渣脫夾雜能力下降等一系列問題。因此，煉鋼同時需同時進行化渣，使渣盡快具有適當?shù)膲A度、氧化性和流動性，以使鋼鐵冶煉盡快進行。轉(zhuǎn)爐用化渣劑的開發(fā)應(yīng)具備以下幾方面原則1)熔點低、化渣能力強、避免高熔點C2S生成；2)對爐襯侵蝕作用小；3)不污染鋼水；4)對生態(tài)環(huán)境污染小；5)熔化吸熱少；6)成本適中、質(zhì)量穩(wěn)定、用量合適。螢石是目前常用的助熔化渣劑，主要成分為CaF2，具有熔點低且與CaO、硅酸鈣生成低熔點共晶物質(zhì)的特性，如CaF2與CaO在1362°C共晶，CaF2與Ca0、Si02形成三元共晶體槍晶石3Ca0 · 2Si02 · CaF2的熔點為1130°C，因此螢石具有很強的助熔化渣作用。此外，螢石還可以破壞硅酸鹽渣系中硅氧絡(luò)合離子的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而有效降低渣的粘度。但利用螢石化渣存在如下缺點爐襯侵蝕性強、污染環(huán)境、危害人體健康、螢石品位質(zhì)量不穩(wěn)定，面臨逐步被淘汰境地。因此，需要開發(fā)新型的無氟化渣劑。中國專利CN101082072A公開了《一種煉鋼爐渣的新型化渣劑》一定程度上解決了上述技術(shù)問題，但是產(chǎn)品存在以下問題(I)熔化吸熱量高，不利于化渣；(2) TFe含量高達60 85%，易發(fā)生反應(yīng)(FeO)+C= (Fe)+CO，侵蝕爐襯、影響爐齡。若單純采用Al2O3化渣，會因Al2O3熔點高，作用不明顯。有報道指出采用TFe與Al2O3聯(lián)合化渣會滿足生產(chǎn)需要，但實際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)因熔池反應(yīng)動力學(xué)條件不滿足而導(dǎo)致化渣效果偏差。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑及其制備方法。其突出特點是加入的金屬鋁會還原渣中的氧化鐵(2Al+3Fe0=Al203+3Fe)增加鋼水的金屬收得率，反應(yīng)發(fā)生同時放出大量熱量有助于化渣；此外，反應(yīng)生成的Al2O3因活性高，又會進一步參與化洛。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑，它含有金屬招(Al)、三氧化二招(A1203)、鐵及其氧化物(TFe)、二氧化娃(SiO2)、氧化|丐(CaO)、氧化鎂(MgO)及不可避免的其它雜質(zhì)；其所含組份的重量百分比分別為金屬鋁I 15、三氧化二招38 55、鐵及其氧化物8 22、二氧化娃;^ 20、氧化10、氧化鎂< 4,其它物質(zhì)余量。
在上述轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑中，所述金屬鋁為鋁灰或鋁屑或含鋁廢料或鋁鐵合金或鋁粒，或其中的兩種或兩種以上以任意比例的混合的混合物。上述轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑的制備方法，具有如下工藝流程1)原材料取樣分析及備料；2)配料按預(yù)定配比對所用物料稱量；3)混料將上述原料混合加入混碾機混勻后進行混碾就，得混勻物料；4)壓球?qū)⑸鲜龌靹蛭锪戏湃雽伿綁呵驒C內(nèi)滾壓成球，球徑為5 40mm ；5)焙燒將上述篩分合格的球粒進入隧道窯中于100 500°C烘烤處理30 100分鐘，成品水份O. 5%以下時冷卻、篩分、包裝、入庫。本發(fā)明的有益效果是可顯著改善熔池反應(yīng)動力學(xué)條件，化渣效果好，很好解決了因爐渣“返干”造成的氧槍粘鋼、金屬噴濺及爐渣脫S、P能力差問題；降低渣中TFe含量，增加鋼水的金屬收得率，降低鋼水噸耗成本；減少爐襯侵蝕，濺渣護爐效果好；因不含F(xiàn)—，益于環(huán)保，實現(xiàn)無氟煉鋼，適合于轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)進程清潔化的要求。
具體實施例方式
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實施例I
一種轉(zhuǎn)爐用無氟化洛劑，它含有金屬鋁(Al)、三氧化二鋁(A1203)、鐵及其氧化物(TFe)、二氧化硅(Si02)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)及不可避免的其它雜質(zhì)；其所含組份的重量百分比分別為金屬招I 15、三氧化二招38 55、鐵及其氧化物8 22、二氧化娃< 20、氧化10、氧化鎂< 4,其它物質(zhì)余量。上述轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑中，所述金屬鋁為鋁灰或鋁屑或含鋁廢料或鋁鐵合金或鋁粒，或其中的兩種或兩種以上以任意比例的混合的混合物。上述轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑的制備方法，具有如下工藝流程
O原材料取樣分析及備料
將金屬鋁粒、礬土粉、氧化鐵皮及結(jié)合劑(木質(zhì)素黃酸鈣)采購到位分別儲存，并對原料取樣分析，其化學(xué)組成分別是
金屬鋁粒A1彡90% ；
礬土粉A1203 彡 70%、SiO2 彡 25% ；
氧化鐵皮70% ( TFe ( 90% ；
結(jié)合劑(木質(zhì)素黃酸鈣)木質(zhì)素含量>50 65%
2)配料:
將取樣分析后的原料稱重金屬鋁粒80kg、礬土粉700kg、氧化鐵皮220kg、結(jié)合劑(木質(zhì)素黃酸韓)15kg ；
3)混料
將上述原料混合加入混碾機混勻后進行混碾就，得混勻物料；
4)壓球
將上述混勻物料放入對輥式壓球機內(nèi)滾壓成球，球徑為5 40mm ；
5)焙燒
將上述篩分合格的球粒進入隧道窯中于200°C烘烤處理100分鐘，成品水份O. 5%以下時冷卻、篩分、包裝、入庫。以上實施的成品化學(xué)成分的組份含量按重量百分比分別為Al 7. 1%, Al2O3 52. 4%, TFe 17. 5%, SiO2 17. 4%, CaO 3. 6%, MgO I. 2%。實施例2
一種轉(zhuǎn)爐用無氟化洛劑，它含有金屬鋁(Al)、三氧化二鋁(A1203)、鐵及其氧化物(TFe)、二氧化硅(Si02)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)及不可避免的其它雜質(zhì)；其所含組份的重量百分比分別為金屬招I 15、三氧化二招38 55、鐵及其氧化物8 22、二氧化娃< 20、氧化10、氧化鎂< 4,其它物質(zhì)余量。上述轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑中，金屬鋁為鋁灰或鋁屑或含鋁廢料或鋁鐵合金或鋁粒，或其中的兩種或兩種以上以任意比例的混合的混合物。上述轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑的制備方法，具有如下工藝流程
O原材料取樣分析及備料 將鋁灰、鐵礬土及結(jié)合劑(木質(zhì)素黃酸鈣)采購到位分別儲存，并對原料取樣分析，其化學(xué)組成分別是
鋁灰8% ^ Al ^ 15%、60% ( Al2O3 ( 80% ；
鐵礬土 =Al2O3 彡 35%、SiO2 ( 25%、10% ( TFe ( 30% ；
結(jié)合劑(木質(zhì)素黃酸鈣)木質(zhì)素含量>50 65%
2)配料
將取樣分析后的原料稱重招灰350kg、鐵帆土 650kg、結(jié)合劑(木質(zhì)素黃酸|丐)IOkg ；
3)混料
將上述原料混合加入混碾機混勻后進行混碾就，得混勻物料；
4)壓球
將上述混勻物料放入對輥式壓球機內(nèi)滾壓成球，球徑為5 40mm ；
5)焙燒
將上述篩分合格的球粒進入隧道窯中于500°C烘烤處理30分鐘，成品水份O. 5%以下時冷卻、篩分、包裝、入庫。以上實施的成品化學(xué)成分的組份含量按重量百分比分別為
Al 4. 9%, Al2O3 45. 2%, TFe 19. 7%, SiO2 16. 8%, CaO 8. 4%, MgO 3. 5%。實施例3
一種轉(zhuǎn)爐用無氟化洛劑，它含有金屬鋁(Al)、三氧化二鋁(A1203)、鐵及其氧化物(TFe)、二氧化硅(Si02)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)及不可避免的其它雜質(zhì)；其所含組份的重量百分比分別為金屬招I 15、三氧化二招38 55、鐵及其氧化物8 22、二氧化娃< 20、氧化10、氧化鎂< 4,其它物質(zhì)余量。上述轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑中，金屬鋁為鋁灰或鋁屑或含鋁廢料或鋁鐵合金或鋁粒，或其中的兩種或兩種以上以任意比例的混合的混合物。上述轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑的制備方法，具有如下工藝流程
O原材料取樣分析及備料
將鋁屑、鐵礬土及結(jié)合劑(木質(zhì)素黃酸鈣)采購到位分別儲存，并對原料取樣分析，其化學(xué)組成分別是
鋁屑30% ^ Al ^ 80% ；
鐵礬土 A1203 彡 35%、SiO2 ( 25% ；10% ( TFe ( 30% ；結(jié)合劑(木質(zhì)素黃酸鈣)木質(zhì)素含量>50 65%
2)配料
將取樣分析后的原料稱重鋁屑80Kg、鐵礬土 920Kg、結(jié)合劑(木質(zhì)素黃酸鈣)20kg ；
3)混料
將上述原料混合加入混碾機混勻后進行混碾就，得混勻物料；
4)壓球
將上述混勻物料放入對輥式壓球機內(nèi)滾壓成球，球徑為5 40mm ； 5)焙燒
將上述篩分合格的球粒進入隧道窯中于300°C烘烤處理60分鐘，成品水份O. 5%以下時冷卻、篩分、包裝、入庫。以上實施的成品化學(xué)成分的組份含量按重量百分比分別為
Al 6. 5%, Al2O3 54. 3%, TFe 10. 8%, SiO2 15. 3%, CaO 9. 1%, MgO 2. 9%。實施例4
一種轉(zhuǎn)爐用無氟化洛劑，它含有金屬鋁(Al)、三氧化二鋁(A1203)、鐵及其氧化物(TFe)、二氧化硅(Si02)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)及不可避免的其它雜質(zhì)；其所含組份的重量百分比分別為金屬招I 15、三氧化二招38 55、鐵及其氧化物8 22、二氧化娃< 20、氧化10、氧化鎂< 4,其它物質(zhì)余量。上述轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑中，金屬鋁為鋁灰或鋁屑或含鋁廢料或鋁鐵合金或鋁粒，或其中的兩種或兩種以上以任意比例的混合的混合物。上述轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑的制備方法，具有如下工藝流程
O原材料取樣分析及備料
將含鋁廢料、礬土粉、氧化鐵皮及結(jié)合劑(木質(zhì)素黃酸鈣)采購到位分別儲存，并對原料取樣分析，其化學(xué)組成分別是
含鋁廢料3% ^ Al ^ 10% ；
礬土粉A1203 彡 70%、SiO2 彡 25% ；
氧化鐵皮70% ( TFe ( 90% ；
結(jié)合劑(木質(zhì)素黃酸鈣)木質(zhì)素含量>50 65%
2)配料:
將取樣分析后的原料稱重含鋁廢料20kg、礬土粉800kg、氧化鐵皮180 kg、結(jié)合劑(木質(zhì)素黃酸鈣)18kg ；
3)混料
將上述原料混合加入混碾機混勻后進行混碾就，得混勻物料；
4)壓球
將上述混勻物料放入對輥式壓球機內(nèi)滾壓成球，球徑為5 40mm ；
5)焙燒
將上述篩分合格的球粒進入隧道窯中于400°C烘烤處理50分鐘，成品水份O. 5%以下時冷卻、篩分、包裝、入庫。以上實施的成品化學(xué)成分的組份含量按重量百分比分別為
Al I. 3%, Al2O3 50. 6%, TFe 15. 3%, SiO2 19. 5%, CaO 8. 4%, MgO 3. 2%。
試驗應(yīng)用例采用本發(fā)明實施例2制備的轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑，2011年7月在國內(nèi)某大型鋼廠的150噸轉(zhuǎn)爐上進行試驗，試驗過程和數(shù)據(jù)結(jié)果表明加入該無氟化渣劑后，熔渣的流動性好，渣中的氧化鐵含量下降約5%，爐壁掛渣、護爐效果好，無氧槍粘鋼、金屬噴濺現(xiàn)象，有利促進了熔渣對鋼中S、 P的吸附、去除，效果顯著。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑，其特征在于它含有金屬鋁(Al)、三氧化二鋁(A1203)、鐵及其氧化物(TFe)、二氧化娃(5102)、氧化|丐(0&0)、氧化鎂(1%0)及不可避免的其它雜質(zhì)；其所含組份的重量百分比分別為金屬鋁I 15、三氧化二鋁38 55、鐵及其氧化物8 22、二氧化硅< 20、氧化鈣< 10、氧化鎂< 4，其它物質(zhì)余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑，其特征在于所述的金屬鋁為鋁灰或鋁屑或含鋁廢料或鋁鐵合金或鋁粒，或其中的兩種或兩種以上以任意比例的混合的混合物。
3.—種如權(quán)利要求I或2所述轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑的制備方法，其特征是該制備方法包括以下步驟 I)原材料取樣分析及備料；2)配料按預(yù)定配比對所用物料稱量；3)混料將上述原料混合加入混碾機混勻后進行混碾就，得混勻物料；4)壓球?qū)⑸鲜龌靹蛭锪戏湃雽伿綁呵驒C內(nèi)滾壓成球，球徑為5 40mm ;5)焙燒將上述篩分合格的球粒進入隧道窯中于100 500°C烘烤處理30 100分鐘，成品水份O. 5%以下時冷卻、篩分、包裝、入庫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐用無氟化渣劑及其制備方法，它含有金屬鋁、三氧化二鋁、鐵及其氧化物、二氧化硅、氧化鈣、氧化鎂及不可避免的其它雜質(zhì)，適應(yīng)于轉(zhuǎn)爐煉鋼時化渣。所用原料普通，成球工藝先進、可靠，無氟化渣劑使用方便。本發(fā)明的優(yōu)點是可顯著改善熔池反應(yīng)動力學(xué)條件，化渣效果好，很好解決了因爐渣“返干”造成的氧槍粘鋼、金屬噴濺及爐渣脫S、P能力差問題；降低渣中TFe含量，增加鋼水的金屬收得率，降低鋼水噸耗成本；減少爐襯侵蝕，濺渣護爐效果好；因不含F(xiàn)-，益于環(huán)保，實現(xiàn)無氟煉鋼，適合于轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)進程清潔化的要求。
文檔編號C21C5/36GK102827990SQ20121030785
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者王國華, 許雙貴, 汪漢杰, 陳希來, 賈曉 申請人:西峽縣恒基冶材有限公司