一种转炉炼钢用无氟造渣剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种转炉炼钢用无氟造渣剂及其制备方法，涉及转炉炼钢辅料技术领域。一种转炉炼钢用无氟造渣剂，由如下重量份配比的原料制成：钢厂废渣35~50份，氧化铁皮5~10份，铝土粉10~20份，粘结剂1~10份，助熔剂30~40份。本发明专利技术无氟造渣剂具有明显的脱硫、脱磷功能，脱硫率能达到90%以上，脱磷效果达到15ppm以下，成渣时间快速，提高生产效率。

A converter with fluorine free slag and preparation method thereof

The invention provides a converter with fluorine free slag forming agent and a preparation method thereof, and relates to the technical field of auxiliary converter. A converter with fluorine free slag, made the following weight ratio of raw materials: steel slag 35~50, 5~10 oxide, alumina powder 10~20, binder 1~10, flux 30~40. The invention of fluorine free slag has obvious function of desulphurization and dephosphorization and desulfurization rate can reach above 90%, the effect of dephosphorization below 15ppm, slag forming time fast, improve production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种转炉炼钢用无氟造渣剂及其制备方法
本专利技术涉及转炉炼钢辅料
，具体涉及一种转炉炼钢用无氟造渣剂及其制备方法。
技术介绍
目前全球环境污染问题突显，在这种大形势下，我国对环境污染的指标要求也越来越严格。钢厂用户对钢中硫、磷含量的要求也日益严格。如何做到既环保，又能降低炼钢成本，还能保证钢中硫、磷含量降低成为人们关注的焦点。转炉造渣是炼钢炼铁工艺中必不可少的一环。炼钢和炼铁的目的是使钢中的杂质降低，这些杂质被分离出来后进入熔渣，因为熔渣比重轻，漂浮在钢水上面，就比较容易除去。另外熔渣还可以保护钢水不和大气直接接触。钢和铁的不同之处在于所含杂质量的不同。在炼钢过程中不仅要降低碳含量，还要降低硫、磷等含量，这就需要通过“造渣”来将它们以炉渣的形式排除。造渣助熔剂能确保降低炉渣的熔点，主要是将渣的熔点改变，使其变为助熔剂，能完全替代萤石，从而减少对炉衬的侵蚀，减少环境污染，并减少石灰等原料用量，降低了炼钢的生产成本。目前市场上普遍以萤石作为转炉炼钢造渣助熔剂，虽然取得了良好的化渣效果，但是严重侵蚀炉衬，降低炉衬的使用寿命，而且增加了钢铁原料消耗，同时造成了严重的氟环境污染，还造成钢厂积压大量的炼钢废渣，使钢厂的利用空间大量减少。申请号为201210194179公开了一种无氟化渣剂，它是以铝矾土为主要原料，以硅石、无氟含铁化合物、生石灰为辅料，通过辅料将铝矾土的有效成份的含量控制在如下范围内：以占无氟化渣剂的重量百分数计，Al2O343~50%、SiO211~13%、Fe2O315~20%和CaO2~4%。该专利技术解决了现有含氟化渣剂对环境的危害，实际使用时，倒炉渣无渣块，渣流动，终点炉渣无反干现象，倒渣渣流无铁花，倒渣时渣中夹带铁水量少，与常规含氟化渣剂相比，使用本专利技术的无氟化渣剂吨钢耗钢铁料降低了4~5kg/t，且更环保。申请号为201210307853.0的专利涉及一种转炉用无氟化渣剂及其制备方法，它含有金属铝（Al）、三氧化二铝（Al2O3）、铁及其氧化物（TFe）、二氧化硅（SiO2）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）及不可避免的其它杂质；其所含组份的重量百分比分别为：金属铝1~15、三氧化二铝38~55、铁及其氧化物8~22、二氧化硅≤20、氧化钙≤10、氧化镁≤4，其它物质余量，适应于转炉炼钢时化渣。该专利技术能够显著改善熔池反应动力学条件，化渣效果好，很好解决了因炉渣“返干”造成的氧枪粘钢、金属喷溅及炉渣脱S、P能力差问题；降低渣中TFe含量，增加钢水的金属收得率，降低钢水吨耗成本；减少炉衬侵蚀，溅渣护炉效果好；因不含F-，益于环保，实现无氟炼钢，适合于转炉炼钢生产进程清洁化的要求。无氟造渣剂因不含氟，对环境污染减小，是目前造渣剂的发展趋势，而且上述技术方案对我们继续研究和开发性能更高、效果更好的无氟造渣剂具有一定的参考意义。但是上述无氟造渣剂还存在以下问题：1）脱硫、脱磷效果较差，脱硫效果普遍低于75%，脱磷效果普遍低于80%，相较现有的含氟造渣剂效果不显著；2）石灰使用量大，反应率低，生产成本高；3）成渣时间较长，影响脱磷效果，在不同的转炉炼钢试验中，性质稳定性较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种转炉炼钢用无氟造渣剂，使用钢厂废弃钢渣，提高造渣剂的脱硫、脱磷效果。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种转炉炼钢用无氟造渣剂，由如下重量份配比的原料制成：钢厂废渣35~50份，氧化铁皮5~10份，铝土粉10~20份，粘结剂1~10份，助熔剂30~40份。进一步的，所述钢厂废渣的化学成分及其质量百分含量为：二氧化硅10~20%，氧化钙35~45%，三氧化二铝15~25%，三氧化二铁12~18%，氧化镁4~8%，余量为不可避免的微量元素。进一步的，所述铝土粉的粒径为200~300目。进一步的，所述粘结剂为膨润土、酚醛树脂、羟甲基纤维素中的一种或两种以上的组合物。进一步的，所述助熔剂为小苏打。进一步的，所述转炉炼钢用无氟造渣剂的化学成分及其重量百分含量为：二氧化硅5~15%、三氧化二铁10~20%、氧化钙12~25%、氧化钠18~30%、氧化镁1~8%，三氧化二铝10~18%，余量为不可避免的微量元素。一种转炉炼钢用无氟造渣剂的制备方法，包括以下步骤：步骤S1：分别称取钢厂废渣、氧化铁皮、铝土粉和助熔剂，计量配料，粉碎，过100目以上筛网，送入混料机中混合搅拌10~15分钟；称取粘结剂，加入所述粘结剂重量5~10倍的水搅拌混合后，加入所述混料机中，与所述钢厂废渣、氧化铁皮、铝土粉和助熔剂一起再次搅拌20~30分钟，得混料；步骤S2：将所述混料送入压球机中，压力30~40kN下滚压成球，粒径至50毫米以下，得到渣球；步骤S3：将所述渣球置于马弗炉中煅烧处理，至水分含量小于0.2wt%，得干渣球，将所述干渣球冷却，筛分，即得。进一步的，所述煅烧处理的温度为300~350℃，时间为30~40分钟。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术无氟造渣剂用在转炉炼钢工艺中，采用钢厂炼钢废弃的钢渣进行二次利用，配加助熔剂、炼钢原料等，制取球团返回转炉作炼钢无氟造渣剂。本专利技术中钢厂废渣指炼钢过程中排出的固体废物，包括转炉渣、电炉渣等。本专利技术钢厂废渣在使用过程中只需对其进行粉碎处理，工艺操作难度很小，成本较低。本专利技术无氟造渣剂经钢厂试验成功，完全能够替代萤石作为造渣助熔剂，并且显著减少对炉衬的侵蚀作用，减少环境污染，并减少石灰用量。而且，所得无氟造渣剂具有明显的脱硫、脱磷功能，脱硫率能达到90%以上，脱磷效果达到15ppm以下，完全能够满足转炉炼钢的需求。钢厂废渣中富含金属成分，其所含化学成分（wt%）如下表所示：项目SiO2CaOAl2O3Fe2O3MgO余量含量10~20%35~45%15~25%12~18%4~8%1~5%，经申请人长期研究发现，在造渣剂中配入一定量的的钢厂废渣不仅可回收、利用渣中的氧化铁、氧化钙、氧化镁、二氧化硅、氧化镁等有益成分，而且还能同时起到造渣剂中碱剂、氧化剂以及助熔剂所发挥的部分作用，在造渣剂的整个使用过程中起到重要的作用，同时也使得造渣剂实现了较好地除磷效果。总体上，本专利技术在使用钢厂废渣时，既考察和具体研究了其自身具备的除磷化学性质，并同时兼顾到钢厂废渣所需的处理成本，既使钢厂废渣得到了高效、合理化的二次利用，又实现保护环境、节约成本的目的，一举两得，成效显著。本专利技术无氟造渣剂能够高效利用钢厂废弃钢渣，变废为宝，实现了很好的经济效益、社会效益和环保效益，为钢厂降低了生产成本，具有良好的推广价值。本专利技术无氟造渣剂中优选小苏打作为助熔剂，并通过研究专利技术，小苏打的使用不仅能够降低造渣剂的熔点，而且还能代替石灰脱硫。现有研究表明，添加消石灰的造渣剂脱硫反应率仅为15%左右，而本专利技术采用小苏打的脱硫反应率可以达到90%以上，用量适宜，利用效率提高。本专利技术无氟造渣剂经制备后产品粒度在50mm以下，容重≥2.0g/cm3，熔点小于1300℃，配以本专利技术合理的化学组成，能完全满足转炉炼钢的需求，降低生产成本。本专利技术造渣剂在冶炼初期分两批次加入炉内，吨钢加入2~4kg，产生良好的经济效益，每批次可减少石灰用量2kg以上，金属损失下降2.6~5.2%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转炉炼钢用无氟造渣剂，其特征在于：由如下重量份配比的原料制成：钢厂废渣35~50份，氧化铁皮5~10份，铝土粉10~20份，粘结剂1~10份，助熔剂30~40份。

【技术特征摘要】
1.一种转炉炼钢用无氟造渣剂，其特征在于：由如下重量份配比的原料制成：钢厂废渣35~50份，氧化铁皮5~10份，铝土粉10~20份，粘结剂1~10份，助熔剂30~40份。2.如权利要求1所述的转炉炼钢用无氟造渣剂，其特征在于：所述钢厂废渣的化学成分及其质量百分含量为：二氧化硅10~20%，氧化钙35~45%，三氧化二铝15~25%，三氧化二铁12~18%，氧化镁4~8%，余量为不可避免的微量元素。3.如权利要求1所述的转炉炼钢用无氟造渣剂，其特征在于：所述铝土粉的粒径为200~300目。4.如权利要求1所述的转炉炼钢用无氟造渣剂，其特征在于：所述粘结剂为膨润土、酚醛树脂、羟甲基纤维素中的一种或两种以上的组合物。5.如权利要求1所述的转炉炼钢用无氟造渣剂，其特征在于：所述助熔剂为小苏打。6.如权利要求1所述的转炉炼钢用无氟造渣剂，其特征在于：所述转炉炼钢用无氟造渣剂的化学成分及其重量百分含量为：二氧化硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟锋，李书成，扬天奇，
申请(专利权)人：河南省西保冶材集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41