專利名稱：：以轉(zhuǎn)爐渣為原料的復(fù)合脫磷劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種冶金領(lǐng)域用的鐵水預(yù)處理復(fù)合脫磷劑及其制備方法，尤其是以煉鋼轉(zhuǎn)爐渣為基礎(chǔ)原料的鐵水預(yù)處理復(fù)合脫磷劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：近年來我國鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展，鋼產(chǎn)量逐年增加，由此衍生出的冶金渣產(chǎn)量也大幅攀升，僅轉(zhuǎn)爐渣每年的產(chǎn)量即達(dá)數(shù)千萬噸。累積堆存和新增的轉(zhuǎn)爐渣日益增多，不僅造成資源的嚴(yán)重浪費，還占用大片土地并且污染周邊環(huán)境。由于轉(zhuǎn)爐渣的利用尚缺乏切實有效的途徑，其綜合利用成為世界普遍關(guān)注的一個重大問題。從發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度來看，轉(zhuǎn)爐渣在鋼鐵企業(yè)內(nèi)部回用是一種理想的綜合利用方式。轉(zhuǎn)爐渣中含有大量的氧化鈣和氧化鐵，能夠提供堿性條件和一定的氧位，滿足脫磷的要求，以轉(zhuǎn)爐渣替代部分現(xiàn)行脫磷劑在理論是可行。同時轉(zhuǎn)爐渣屬于預(yù)熔料，化學(xué)成分較為均勻穩(wěn)定，能夠起到提前化渣，縮短冶煉時間，減少吹煉初期對爐襯的侵蝕影響等作用。目前對于石灰系脫磷劑配加轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)行鐵水預(yù)處理脫磷已經(jīng)有冶金工作者進(jìn)行了研究，但大都只是在固體合成渣中配加粉狀或塊狀轉(zhuǎn)爐渣，因而存在不可避免的缺點(1)轉(zhuǎn)爐渣堿度高，熔點高，配加后的脫磷劑化渣時間長，脫磷速率較低，增加時間和溫降；(2)含轉(zhuǎn)爐渣的固體合成脫磷劑配加了大量的活性石灰，容易吸潮，不利于儲運(yùn)；(3)由于粒度、密度差異較大，易產(chǎn)生成分偏析，造成脫磷劑性能不穩(wěn)定，有時造成回磷現(xiàn)象。含轉(zhuǎn)爐渣的預(yù)熔脫磷劑則因為加工復(fù)雜，成本高昂等原因也未得到廣泛應(yīng)用。將轉(zhuǎn)爐渣返回代替部分脫磷劑，能減少大量的造渣劑消耗，取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。同時減少冶煉過程爐渣產(chǎn)出量，少占農(nóng)田減輕污染，對于提高我國鋼鐵工業(yè)資源、能源利用率，最大限度降低產(chǎn)品的能源消耗量也具有重要戰(zhàn)略意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種以轉(zhuǎn)爐渣為原料的鐵水預(yù)處理復(fù)合脫磷劑，有效利用轉(zhuǎn)爐渣中的有益成分，促進(jìn)快速成渣，降低生產(chǎn)成分，減少廢渣排放。本發(fā)明的另一個目的是提供制備所述復(fù)合造渣劑的方法。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種以轉(zhuǎn)爐渣為原料的鐵水預(yù)處理復(fù)合脫磷劑，由轉(zhuǎn)爐渣、石英砂、軋鋼鐵皮、鋁礬土、蘇打、螢石等原材料混合配制。該脫磷劑其特征在于，制得的成品是滿足以下重量百分比轉(zhuǎn)爐渣4555%、石英砂35%、軋鋼鐵皮2234%、鋁砜土36%、蘇打1014%、螢石05%。為保證該復(fù)合脫磷劑性能穩(wěn)定且能快速成渣，其中原料的化學(xué)組成(重量％)分別滿足轉(zhuǎn)爐渣Ca0/Si022.53.5，P205《3%;石英砂Si02》95%;軋鋼鐵皮Fet0》70%;鋁磯土Al203》65%，Si02《20%;蘇打Na2C03》95%;螢石CaF2》85%，Si02《5%。本發(fā)明涉及的以轉(zhuǎn)爐渣為原料的鐵水預(yù)處理復(fù)合脫磷劑的制備方法包含如下步驟1)檢測原材料轉(zhuǎn)爐渣、石英砂、軋鋼鐵皮、鋁礬土、蘇打及螢石的化學(xué)成分；2)用破碎機(jī)將各種原料破碎成1030rnrn的顆粒；3)將破碎好的原料按配方要求混合，用球磨機(jī)磨細(xì)并混合均勻；4)用100目篩網(wǎng)將混合均勻的原料過篩；5)加入適量的作為粘結(jié)劑的水玻璃、膨潤土、或玻璃與膨潤土的混合物，并用壓球機(jī)加壓造球；6)將造粒料送進(jìn)干燥床進(jìn)行干燥，裝袋待用，成品直徑2050mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1)實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐渣的循環(huán)利用，復(fù)合脫磷劑中轉(zhuǎn)爐渣占4555%，減少了煉鋼過程的產(chǎn)渣量，降低了環(huán)境負(fù)荷；(2)轉(zhuǎn)爐渣中含有大量的CaO和FeO，可在一定程度上降低石灰消耗，提高金屬收得率，從而降低煉鋼成本；(3)復(fù)合脫磷劑熔點低，可以快速成渣，流動性好，可有效縮短處理時間；(4)復(fù)合脫磷劑磷容量大，脫磷效率高，可應(yīng)用于中高磷鐵水轉(zhuǎn)爐脫磷；(5)使用復(fù)合脫磷劑化渣情況良好，脫磷終渣堿度低，自由氧化鈣含量少;(6)可減輕爐襯耐材侵蝕；CO脫磷劑渣系復(fù)雜，熔點低，可以不添加螢石助熔，實現(xiàn)脫磷劑無氟化;(8)不易吸潮，偏于儲運(yùn)；(9)本發(fā)明制備方法簡單，方便可行。具體實施例方式本發(fā)明的具體實施方式如下一種以轉(zhuǎn)爐渣為原料的鐵水預(yù)處理復(fù)合脫磷劑，由以下原料及其重量百分比組成轉(zhuǎn)爐渣4555%、石英砂35%、軋鋼鐵皮2234%、鋁礬土36%、蘇打1014%、螢石05%。滿足成分要求的原材料經(jīng)破碎后按上述比例混合均勻，經(jīng)球磨、篩分、造球、干燥以后制成直徑2050mm的成品。鐵水預(yù)處理操作時，復(fù)合脫磷劑加入總量為每噸鋼1525Kg。使用時將其投入廢鋼料槽中，一次性隨廢鋼加入。隨后根據(jù)爐內(nèi)狀況，適時補(bǔ)加石灰和化渣劑，將爐渣終點成分控制在目標(biāo)范圍。轉(zhuǎn)爐渣為冶煉行業(yè)產(chǎn)生的冶金渣，含有大量的氧化鈣和氧化鐵等有效成分；軋鋼鐵皮的化學(xué)式為FetO,是軋鋼后產(chǎn)生的廢料；石英砂、鋁礬土、蘇打、螢石為常用的冶金造渣料。為保證該復(fù)合脫磷劑性能穩(wěn)定且能快速成渣，其中原料的化學(xué)組成(重量％)分別滿足轉(zhuǎn)爐渣Ca0/Si022.53.5，P205《3%;石英砂Si02》95%;軋鋼鐵皮Fet0》70%;鋁砜土Al203》65%，Si02《20%;蘇打Na2C03》95%;螢石CaF2》85%，Si02《5%。下面通過實施例的形式，對本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下實例。凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。實施例1:本實施例中，復(fù)合脫磷劑的成分及重量百分比為轉(zhuǎn)爐渣54%、軋鋼鐵皮24%、石英砂3%、鋁礬土6%、蘇打13%。由于本實施例中含有一定量的蘇打可改善爐渣流動性，基于環(huán)境保護(hù)和減少爐襯侵蝕的目的，本實施例不添加螢石。按前述的方法制成成品后，根據(jù)實測結(jié)果，脫磷劑二元堿度約為1.85，半球點溫度為124rC，滿足通常情況下鐵水溫度的要求。試驗采用雙渣法，即先進(jìn)行低溫脫磷操作，一倒時倒出部分轉(zhuǎn)爐渣，再添加造渣劑進(jìn)行脫碳吹煉。本實施例僅在脫磷階段使用復(fù)合脫磷劑。使用時將2t復(fù)合脫磷劑投入廢鋼料槽中，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。鐵水加入量為每爐7779噸，廢鋼加入量為每爐911噸。鐵水磷含量0.110.13%。試驗共進(jìn)行10爐次，5爐采用復(fù)合脫磷劑。為對比分析，另外5爐直接隨廢鋼加入1.5t轉(zhuǎn)爐渣。實施結(jié)果見表l。表1實施結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實施例4:本發(fā)明復(fù)合脫磷劑的成分及重量百分比為轉(zhuǎn)爐渣45%、軋鋼鐵皮34%、石英砂4%、鋁礬土6%、蘇打10%、螢石1%。按前述的方法制成成品后，在135(TC的模擬脫磷條件下，化渣情況良好。實施例5:本發(fā)明復(fù)合脫磷劑的成分及重量百分比為轉(zhuǎn)爐渣55%、軋鋼鐵皮28%、石英砂3%、鋁礬土4%、蘇打10%、螢石0%。按前述的方法制成成品后，在135(TC的模擬脫磷條件下，化渣情況良好。本發(fā)明不限于上述實施例，經(jīng)發(fā)明人實驗證明，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。權(quán)利要求1、一種以轉(zhuǎn)爐渣為原料的復(fù)合脫磷劑，其特征在于所述脫磷劑含有下述重量百分比的組分，轉(zhuǎn)爐渣45～55％，石英砂3～5％，軋鋼鐵皮22～34％，鋁礬土3～6％，蘇打10～14％，螢石0～5％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的以轉(zhuǎn)爐渣為原料的復(fù)合脫磷劑，其特征在于所述轉(zhuǎn)爐渣的有效成分CaO和Si02的含量比值，CaO/Si02為2.53.5。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的以轉(zhuǎn)爐渣為原料的復(fù)合脫磷劑，其特征在于所述轉(zhuǎn)爐渣中P205《30/^。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以轉(zhuǎn)爐渣為原料的復(fù)合脫磷劑，其特征在于，其余組分中有效成分為石英砂Si02>95%;軋鋼鐵皮FetO》70%;鋁磯土Al203》65%，SiO2《20%;蘇打Na2C03》95%;螢石CaF2》85%，Si02《5%。5、一種權(quán)利要求1所述的以轉(zhuǎn)爐渣為原料的復(fù)合脫磷劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)檢測原材料轉(zhuǎn)爐渣、石英砂、軋鋼鐵皮、鋁礬土、蘇打及螢石的化學(xué)成分；2)用破碎機(jī)將各種原料破碎成1030mm的顆粒；3)將破碎好的原料按配方要求混合，用球磨機(jī)磨細(xì)并混合均勻；4)用100目篩網(wǎng)將混合均勻的原料過篩；5)加入作為粘結(jié)劑的水玻璃、膨潤土、或水玻璃與膨潤土的混合物，并用壓球機(jī)加壓造球；6)將造粒料送進(jìn)干燥床進(jìn)行干燥，裝袋待用，成品直徑2050mm。全文摘要本發(fā)明公開了一種以轉(zhuǎn)爐渣為原料的鐵水預(yù)處理復(fù)合脫磷劑，由以下原料及其重量百分比組成轉(zhuǎn)爐渣45～55％、石英砂3～5％、軋鋼鐵皮22～34％、鋁礬土3～6％、蘇打10～14％、螢石0～5％；滿足成分要求的原材料經(jīng)破碎后按上述比例混合均勻，經(jīng)球磨、篩分、造球、干燥以后制成直徑20～50mm的成品。本發(fā)明的復(fù)合脫磷劑，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐渣的循環(huán)利用，復(fù)合脫磷劑中轉(zhuǎn)爐渣占45～55％，減少了煉鋼過程的產(chǎn)渣量，降低了環(huán)境負(fù)荷；轉(zhuǎn)爐渣中含有大量的CaO和FeO，可在一定程度上降低石灰消耗，提高金屬收得率，從而降低煉鋼成本；復(fù)合脫磷劑熔點低，可以快速成渣，流動性好，縮短處理時間，脫磷效率高，脫磷終渣堿度低、熔點低。文檔編號C21C7/064GK101560586SQ20091010366公開日2009年10月21日申請日期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,戌郭申請人:重慶大學(xué)