專利名稱：煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煉鋼用造渣礦球，特別是涉及含有錳、鐵礦物原料的煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球，可廣泛用于電爐煉鋼、轉(zhuǎn)爐煉鋼的造渣過程中作為冷卻劑、化渣劑以及部分替代硅錳合金使用。
背景技術(shù)：
電爐冶煉氧化期的主要任務(wù)是盡快造渣、化渣；轉(zhuǎn)爐吹煉前期的主要任務(wù)是脫〔P〕，脫〔P〕的前提條件是要有良好的爐渣。最理想的促進(jìn)化渣的原料是螢石，由于環(huán)保的要求，螢石在煉鋼中已經(jīng)被禁止使用。
目前鋼廠普遍采用氧化鐵皮、礦石做為促進(jìn)化渣的原料，但由于氧化鐵皮活性較大，加入量不容易控制，過大則容易造成前期噴濺，過小則爐渣熔化不好；而礦石熔化速度慢，化渣時(shí)間長(zhǎng)，化渣效果不明顯。因此，鋼廠迫切需要尋找一種成本低、性能好、利于環(huán)保且添加工藝簡(jiǎn)單的煉鋼用造渣劑，在造渣過程中盡快化渣并在爐渣“返干”時(shí)及時(shí)調(diào)整爐渣成分。
此外，在煉鋼過程中，需要加入適量的錳鐵合金，而錳鐵合金的價(jià)格高，因此尋找能夠減少錳鐵合金加入量的替代廉價(jià)原料，對(duì)于降低冶煉成本就顯得很有意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，而提供一種生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品性能好、化渣速度快、易于環(huán)保、能夠提高煉鋼終點(diǎn)殘錳含量、降低冶煉成本，并有利于鋼中〔P〕、〔S〕、〔Si〕的脫除的煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球是由氧化錳礦粉、鐵粉礦、白云石粉、硅粉、粘結(jié)劑按照以下的組份含量經(jīng)混勻、壓制成型制備而成氧化錳礦粉50％-60％(重量)；鐵粉礦20％-25％(重量)；白云石粉10％-20％(重量)；硅粉4％-6％(重量)。
粘結(jié)劑4％-6％(重量)。
所述氧化錳礦粉的Mn品位≥20％為宜，在25％-30％之間為佳；所述的鐵粉礦的鐵品位在TFe45％-50％之間；所述粘結(jié)劑為湖精與石膏、泡花堿等的復(fù)合產(chǎn)品為佳。
本發(fā)明煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球的各組分按照一般方法混勻混合后，加入適量的水?dāng)嚢杈鶆?，使之成為濕性粉狀，將此濕性混合粉輸入壓球機(jī)進(jìn)行壓制，成為一定形狀和尺寸的實(shí)球，并通過干燥系統(tǒng)烘干、篩分設(shè)備篩分后成為制品。其最終產(chǎn)品的粒徑為40-60mm。
為保證物料的混合均勻，并使成型后的實(shí)球具有較好的強(qiáng)度和造渣性能，本發(fā)明煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球的幾種組分的粒度按照下列要求為佳氧化錳礦粉0-2mm，鐵粉礦0-3mm，白云石粉0-2mm，硅粉0-2mm。
本發(fā)明煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球的工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明，本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，具有以下優(yōu)點(diǎn)對(duì)于電爐煉鋼①在熔化期結(jié)束后，隨造渣料一起加入噸鋼10Kg-20Kg復(fù)合錳鐵礦球，復(fù)合錳鐵礦球中的〔MnO〕可以降低爐渣的熔化溫度，充分縮小Ca2SiO4、Ca3SiO4的相區(qū)，使?fàn)t渣在很寬的溫度范圍內(nèi)保持均勻液態(tài)，因?yàn)樵行纬傻腿埸c(diǎn)的錳橄欖石。根據(jù)研究，對(duì)含有1％〔MnO〕的爐渣，開吹后3.5分鐘就出現(xiàn)大量的C2S、C3S，而初渣中〔MnO〕達(dá)15％時(shí)，則在6-7分鐘才出現(xiàn)C2S、C3S，所以高的〔MnO〕爐渣能夠延緩C2S、C3S的產(chǎn)生，使化渣速度明顯加快，加入后迅速成渣。②在冶煉過程中可以有效防止?fàn)t渣“返干”，在冶煉中后期適當(dāng)往電爐內(nèi)加入一些復(fù)合錳鐵礦球可以控制爐渣的粘度和〔FeO〕含量，使?fàn)t渣始終具有一定的活性，處于低熔點(diǎn)范圍。即使?fàn)t渣已經(jīng)“返干”，這是適當(dāng)加入一些復(fù)合錳鐵礦球，爐渣會(huì)迅速成渣，而且該造渣劑活性較低，也不會(huì)造成爐渣突然發(fā)泡引起噴濺。③在吹煉低磷鋼時(shí)，前期加入復(fù)合錳鐵礦球可以有效提高脫磷率，穩(wěn)定并提高了低磷鋼的脫氧劑和合金收得率。④由于加入了復(fù)合錳鐵礦球促進(jìn)化渣，噴濺減少，從而降低了鋼鐵料消耗。⑤加入復(fù)合錳鐵礦球，使渣中[MnO]含量提高，在吹煉終點(diǎn)時(shí)由于〔MnO〕的還原使鋼中殘錳含量升高，可以減少錳鐵合金的加入量，降低消耗，節(jié)約成本。⑥鋼中[Mn]含量增加，使鋼中[O]降低，促進(jìn)脫硫；渣中MnO含量提高，使?fàn)t渣流動(dòng)性變好，有利于脫硫。
同樣原因，對(duì)于轉(zhuǎn)爐煉鋼①在吹煉開始2分鐘內(nèi)加入噸鋼10Kg-20Kg復(fù)合錳鐵礦球，化渣速度明顯加快，加入后迅速成渣；在吹煉前期加入復(fù)合錳鐵礦球可以提高轉(zhuǎn)爐脫[P]率，轉(zhuǎn)爐脫[P]率可以提高約2％，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)[P]可降低約5％；同是，由于〔FeO〕、〔CaO〕也是轉(zhuǎn)爐脫〔Si〕的必要條件，因而，復(fù)合錳鐵礦球的加入也有利于鋼中〔Si〕的脫除。②在吹煉過程中可以有效防止?fàn)t渣“返干”，在吹煉中后期適當(dāng)往轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入一些復(fù)合錳鐵礦球可以控制爐渣的粘度和〔FeO〕含量，使?fàn)t渣始終具有一定的活性，處于低熔點(diǎn)范圍。即使?fàn)t渣已經(jīng)“返干”，這是適當(dāng)加入一些復(fù)合錳鐵礦球，爐渣會(huì)迅速成渣，而且該造渣劑活性較低，也不會(huì)造成爐渣突然發(fā)泡引起噴濺。③在吹煉低磷鋼時(shí)，前期加入復(fù)合錳鐵礦球可以有效提高脫磷率，明顯減少了鋼水過氧化的發(fā)生，出鋼鋼中活度氧平均可降低50ppm左右，同時(shí)由于活度氧的降低，穩(wěn)定并提高了低磷鋼的脫氧劑和合金收得率。④由于加入了復(fù)合錳鐵礦球促進(jìn)化渣和脫磷，轉(zhuǎn)爐噴濺減少，從而有效減少了轉(zhuǎn)爐的吹損，轉(zhuǎn)爐吹損可降低約0.2％，從而降低了鋼鐵料消耗。⑤吹煉前期加入復(fù)合錳鐵礦球，可以減少吹煉過程中〔Mn〕的氧化，提高終點(diǎn)鋼中殘〔Mn〕量，終點(diǎn)鋼中殘錳含量使渣中〔MnO〕含量提高，在吹煉終點(diǎn)時(shí)由于〔MnO〕的還原使鋼中殘〔Mn〕含量可增加約10％，降低錳鐵合金的消耗。⑥鋼中〔Mn〕含量增加，使鋼中〔O〕降低，促進(jìn)脫硫；渣中〔MnO〕含量提高，使?fàn)t渣流動(dòng)性變好，有利于脫硫。
本發(fā)明煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球中氧化錳礦粉的加入量直接影響煉鋼中的錳鐵合金代替量。過小則煉鋼中的錳鐵合金代替量減少；過大又影響到其它組分的加入量。
本發(fā)明煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球中鐵粉礦的加入量高低影響到煉鋼過程中的化渣效果。加入量過小則化渣速效果差，也不利于鋼中〔P〕的脫除；過大又影響到其它組分的加入量。而氧化錳礦粉中的錳品位、鐵粉礦的鐵品位的高低，也影響到其本身的加入量以及本發(fā)明的加工成本與應(yīng)用效果。
具體實(shí)施例方式
為進(jìn)一步描述本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)說明，但本發(fā)明不僅限于這些例子，如氧化錳礦粉的錳品位、鐵粉礦的鐵品位可以低于或高于實(shí)施例。
將粒徑為0-2mm的Mn20％-30％的氧化錳礦粉、粒徑為0-3mm的TFe45％-50％的鐵粉礦、粒徑為0-2mm的白云石粉、粒徑為0-2mm的硅粉、粘結(jié)劑按照表1示出的品位(Mn％、TFe％)、各組分含量(重量％)制備本發(fā)明煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球表1 本發(fā)明煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球的各組分按照一般方法混勻后，加入適量的水?dāng)嚢杈鶆?，使之成為濕性粉狀，將此濕性混合粉輸入壓球機(jī)進(jìn)行壓制，成為一定形狀和尺寸的實(shí)球，并通過干燥系統(tǒng)烘干、篩分后成為制品。其具體的制備工藝為將氧化錳礦粉磨細(xì)后置于混勻機(jī)中；按照上述實(shí)施例的配比將氧化錳礦粉、鐵粉礦、白云石粉、硅粉在混勻機(jī)中充分?jǐn)嚢杈鶆颍蔀橐环N混合粉狀；將粘結(jié)劑加入混合粉狀料中，再加入適量的水繼續(xù)攪拌均勻，使之成為濕性粉狀；將此濕性粉狀料輸入壓球機(jī)進(jìn)行壓制，成為一定現(xiàn)狀和尺寸的實(shí)球，并通過干燥系統(tǒng)烘干、篩分設(shè)備篩分成為成品。其最終產(chǎn)品的粒徑Φ50mm≥90％，含水率5-9％，強(qiáng)度≥800牛頓/個(gè)。將最終產(chǎn)品按照15Kg/袋-30Kg/袋包裝出售。
用表1配比以及上述工藝制備的煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球(球)，按照20Kg/噸鋼的量加入的實(shí)際使用效果見表2。
表2

表2中Q-強(qiáng)度(牛頓/個(gè))；α-終點(diǎn)鋼中殘〔Mn〕增加率％；W-噸鋼節(jié)約的錳鐵合金量(Kg)；T-化渣速度加快縮短的出鋼時(shí)間(分鐘)；P-脫〔P〕率提高(概率值％)。
本發(fā)明制備的復(fù)合錳鐵礦球，在某鋼鐵股份有限公司50噸電爐中應(yīng)用，以20Kg/噸鋼的加入量加入，復(fù)合錳鐵礦球按照1200元/噸來核算，其直接和間接經(jīng)濟(jì)效益如下(1)終點(diǎn)鋼中殘〔Mn〕可增加12％左右，達(dá)0.40-0.50％，可以完全取代出鋼合金中的錳的加入，出鋼時(shí)無需調(diào)錳，按70％中碳錳鐵合金為10000元/噸計(jì)算，可以節(jié)約約39元/噸鋼的噸鋼成本；(2)化渣迅速，縮短了出鋼時(shí)間4-7分鐘；(3)降低了鋼鐵消耗概率值為120-150Kg/爐；(4)穩(wěn)定并提高了低磷鋼的脫氧劑和合金收得率；(5)脫〔P〕率提高概率值3-8％；
(6)粉塵少利于保護(hù)環(huán)保，加料工藝簡(jiǎn)單，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
對(duì)于轉(zhuǎn)爐煉鋼，某鋼鐵股份有限公司技術(shù)中心工藝技術(shù)研究所的測(cè)算結(jié)果表明，轉(zhuǎn)爐煉鋼加入20Kg/噸鋼的復(fù)合錳鐵礦球，可以將吹煉終點(diǎn)的殘錳提高，終點(diǎn)殘錳含量可以增加0.15-0.2％，從而降低錳鐵合金的的用量。錳鐵合金按照錳含量70％計(jì)，收得率按80％計(jì)算，噸鋼可以節(jié)約3-4Kg錳鐵合金，復(fù)合錳鐵礦球(球)按照980-1200元/噸計(jì)算，錳鐵合金按照8000元/噸計(jì)算，可節(jié)約成本10-12元/噸鋼。
權(quán)利要求
1.一種煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球，其特征在于它是由氧化錳礦粉、鐵粉礦、白云石粉、硅粉、粘結(jié)劑按照以下的組份含量經(jīng)混勻、壓制成型制備而成氧化錳礦粉50％-60％(重量)；鐵粉礦20％-25％(重量)；白云石粉10％-20％(重量)；硅粉4％-6％(重量)。粘結(jié)劑4％-6％(重量)。
2.如權(quán)利要求1所述的煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球，其特征在于所述的氧化錳礦粉的Mn品位≥20％。
3.如權(quán)利要求2所述的煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球，其特征在于所述的氧化錳礦粉的Mn品位在25％-30％之間。
4.如權(quán)利要求1所述的煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球，其特征在于所述的鐵粉礦的鐵品位在TFe45％-50％之間。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的煉鋼用復(fù)合錳鐵礦球，其特征在于所述的各組分的粒度范圍為氧化錳礦粉0-2mm，鐵粉礦0-3mm，白云石粉0-2mm，硅粉0-2mm。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種煉鋼用復(fù)合錳鐵復(fù)合礦球，它是以氧化錳礦粉50％－60％、鐵粉礦20％－25％、白云石粉10％－20％、硅粉4％－6％、粘結(jié)劑4％－6％的組分含量(重量)經(jīng)混勻、壓制成型制備而成，具有生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品性能好、化渣速度快、能夠提高煉鋼終點(diǎn)殘錳含量、降低冶煉成本的優(yōu)點(diǎn)，且易于環(huán)保，加料工藝簡(jiǎn)單，并有利于鋼中(P)、(S)、(Si)的脫除，可廣泛用于電爐煉鋼、轉(zhuǎn)爐煉鋼的造渣過程中作為冷卻劑、化渣劑和終點(diǎn)提高錳使用。
文檔編號(hào)C21C7/064GK1778973SQ20041006559
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月25日
發(fā)明者黃志勇 申請(qǐng)人:馬鞍山中冶鋼鐵冶金科技實(shí)業(yè)開發(fā)有限公司