專利名稱：無氟鐵水脫磷劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵水脫磷劑，具體的說是一種氧化鈣基的無氟鐵水脫磷劑。
背景技術(shù)：
鐵水脫磷預(yù)處理的反應(yīng)溫度比轉(zhuǎn)爐煉鋼溫度低，對于常用的氧化鈣基脫磷劑，除 固化劑和氧化劑外，為了保證熔渣有良好的流動性和減少脫磷后渣中帶鐵，需要加入一定 數(shù)量的助熔劑。常用的助熔劑有氟化鈣(CaF2)、氯化鈣(CaCl2)，并且0^2與0^12聯(lián)合使用 助熔效果最好。但氯化鈣容易潮解，潮解后不僅失去助熔能力，而且釋放出有毒的氯氣，限 制了其在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。因此工業(yè)生產(chǎn)中一般采用氟化鈣作為鈣基脫磷劑的助熔劑， 加入的氟化鈣除了發(fā)揮助熔作用以外，還因為能夠生成氟磷灰石Ca1(lF2(P05)6而直接參與脫 磷。但使用氟化鈣助熔會造成環(huán)境問題，主要是因為含氟廢渣用于鋪路或填埋會污染水源， 與爐渣中的酸性組元形成多種含氟氣體，損害現(xiàn)場人員的健康，對環(huán)境帶來嚴(yán)重影響。此 外，氟會使磷渣的枸溶率急劇降低而影響肥效，不利于資源的綜合利用。因此，迫切需要研 究氟化鈣以外的助熔劑以減少其用量，制備少氟、甚至無氟的脫磷劑。對于低磷鐵水，采用Ca0-Si02-Fe0渣系脫磷可以不用氟化鈣助熔，但渣中FeO含 量太高造成大量鐵元素?fù)p失，而對于磷含量較高的鐵水，因為CaO加入量大，熔渣的CaO/ Si02 二元堿度高達(dá)6 11，使得熔點太高而流動性太差，影響正常的脫磷作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種脫磷效果好、對環(huán)境污染小、用量 少的無氟鐵水脫磷劑。本發(fā)明脫磷劑包括含有以下組分)鐵的氧化物42_55、CaO =39-50, B203 3-12、MgO :0-9。鐵的氧化物是提供將高爐鐵水中的磷、硅元素分別氧化為P205和Si02所需要的 氧，所述鐵的氧化物最好為Fe304，或者是等氧量的FeO或Fe203，可以選用軋鋼皮、脈石含量 (6%質(zhì)量和磷含量< 0. 05%質(zhì)量的高品位鐵礦石或含硼鐵精礦中的至少一種，優(yōu)選使用 含硼鐵精礦。氧化鈣的作用是與P205結(jié)合生成磷酸鈣，與Si02結(jié)合生成硅酸鈣。所述氧化鈣主 要選用活性石灰，作為固定劑的氧化鈣選用活性石灰有利于化渣，另外還可以同時加入少 量石灰石，加入石灰石的目的是利用石灰石受熱分解時釋放的C02氣體加強(qiáng)熔池的攪拌，提 高脫磷反應(yīng)速度。活性石灰和石灰石兩者質(zhì)量比優(yōu)選為5 1。由于氧化硼與氧化鈣的共晶溫度比氟化鈣與氧化鈣、氧化鐵與氧化鈣的共晶溫度 都低，加入氧化硼作為助熔劑可以使脫磷渣的粘度降低，因此可以用氧化硼替代氟化鈣或 氯化鈣助熔。所述氧化硼可以選用硼酸、硬硼鈣石或含硼鐵精礦中的至少一種。根據(jù)需要還可以添加少量氧化鎂，加入氧化鎂的作用是替代部分氧化鈣作為固定 劑，并改善熔渣的流動性，加快脫磷反應(yīng)。由于含硼鐵精礦中含有部分氧化鎂，當(dāng)鐵的氧化物選用含硼鐵精礦時，氧化鎂可以同時全部或部分用含硼鐵精礦提供。本發(fā)明的脫磷劑既適用于0. 10%左右的普通低磷鐵水的脫磷，也適用于磷 含量為0.35% -0.85%的中、高磷鐵水的脫磷。脫磷前鐵水應(yīng)先脫硅，將硅含量降到 0. 10% -0. 15%，控制鐵水溫度在 1350°C -1400°c。有益效果1、本發(fā)明無氟鐵水脫磷劑利用氧化硼完全替代氟化鈣或氯化鈣作為助熔劑，徹底 消除了目前鐵水脫磷劑中含氯或氟對環(huán)境造成的污染，并且鐵水脫磷效果與采用氯化鈣或 氟化鈣作助熔劑的鐵水脫磷劑的脫磷效果相當(dāng)。2、本發(fā)明鐵水脫磷劑對于低、中、高磷鐵水的脫磷均適用。3、含硼鐵精礦中同時含有氧化鐵、氧化鎂和氧化硼，可同時提供氧化劑、助熔劑和 部分固定劑，由于該類含硼鐵精礦的自然資源豐富且價格較為低廉，有利于降低成本和充 分利用資源。


圖1為X-光粉末衍射圖。
具體實施例方式實施例1脫磷劑組分(百分比為質(zhì)量百分比)Fe304 :55%,Ca0 :42%、B203 :3%、Mg0 0%在高溫碳管爐中進(jìn)行脫磷試驗，鐵水試樣重量500g，鐵水成分[P] = 0.319%, [Si] =0. 15%，反應(yīng)溫度1350°C，以上部投入的方法將上述脫磷劑60g加入鐵水中，同時噴 吹壓縮空氣進(jìn)行攪拌，壓縮空氣的流量0.5L/min。脫磷lOmin時鐵水[P]降至0. 101%，脫 磷率為68. 44% o應(yīng)用熱力學(xué)平衡技術(shù)測定了實施例1無氟鐵水脫磷劑的脫磷能力，表1列出了脫 磷終渣的成分及測定的磷容量，該熔渣與碳飽和鐵水間的磷分配比為156. 12。表1無氟鐵水脫磷劑熔渣的平衡成分與磷容量 對表1所列無氟鐵水脫磷劑熔渣進(jìn)行了 X-光粉末衍射、掃描電子顯微鏡和能譜分 析，發(fā)現(xiàn)有硼硅酸鈣復(fù)鹽物相(CanSi4B2 022)存在(參見圖1)。實施例2脫磷劑組分(百分比為質(zhì)量百分比)Fe304 :48%,CaO 40%, B203 :12%,MgO 0%在高溫碳管爐中進(jìn)行脫磷試驗，鐵水試樣重量500g，鐵水成分[P] = 0. 562%,[Si] =0. 15%，反應(yīng)溫度1350°C，以上部投入的方法將上述脫磷劑60g加入鐵水中，同時噴 吹壓縮空氣進(jìn)行攪拌，壓縮空氣的流量0.5L/min。脫磷15min時鐵水[P]降至0. 160%，脫 磷率為71.62%。實施例3脫磷劑組分(百分比為質(zhì)量百分比)Fe304 :42%,Ca0 :50%、B203 :8%、Mg0 0%在高溫碳管爐中進(jìn)行脫磷試驗，鐵水試樣重量500g，鐵水成分[P] = 0. 854%, [Si] =0. 15%，反應(yīng)溫度1350°C，以上部投入的方法將上述脫磷劑60g加入鐵水中，同時噴 吹壓縮空氣進(jìn)行攪拌，壓縮空氣的流量0.5L/min。脫磷lOmin時鐵水[P]降至0.138%，脫 磷率為83. 89%。實施例4脫磷劑組分(百分比為質(zhì)量百分比)Fe304 :47%,CaO :39%、B203 :5%、MgO 9%在高溫碳管爐中進(jìn)行脫磷試驗，鐵水試樣重量500g，鐵水成分[P] = 0. 331%, [Si] =0. 15%，反應(yīng)溫度1350°C，以上部投入的方法將上述脫磷劑60g加入鐵水中，同時噴 吹壓縮空氣進(jìn)行攪拌，壓縮空氣的流量0.5L/min。脫磷lOmin時鐵水[P]降至0.098%，脫 磷率為70. 52%。
權(quán)利要求
一種無氟鐵水脫磷劑，其特征在于，含有以下組分(wt％)鐵的氧化物42-55、CaO39-50、B2O33-12、MgO0-9。
2.如權(quán)利要求1所述的無氟鐵水脫磷劑，其特征在于，所述的B203選用硼酸、硬硼鈣石 或含硼鐵精礦中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種以無氟鐵水脫磷劑，其特征在于，所述的鐵的氧化物為 Fe304 或 FeO 或 Fe203。
4.如權(quán)利要求1或3所述的一種無氟鐵水脫磷劑，其特征在于，所述鐵的氧化物選用軋 鋼皮、或脈石含量< 6%和磷含量< 0. 05%的高品位鐵礦石、或含硼鐵精礦中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述的一種無氟鐵水脫磷劑，其特征在于，所述的CaO選用活性石灰， 或者同時加入少量石灰石。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無氟鐵水脫磷劑，解決了現(xiàn)有氧化鈣基的鐵水脫磷劑中含氟或氯，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，不利于資源的綜合利用的問題。本發(fā)明含有以下組分(wt％)鐵的氧化物42-55、CaO39-50、B2O33-12、MgO0-9。該無氟鐵水脫磷劑完全不含氟或氯，脫磷效果好、對環(huán)境污染小。
文檔編號C21C7/064GK101875996SQ200910273109
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者吳杰, 周進(jìn)東, 岑明進(jìn), 文志軍, 李永波, 楊福, 畢學(xué)工, 黃治成 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司;武漢科技大學(xué)