專利名稱：轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬 于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑及其使用方法。
背景技術(shù)：
在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，由于氧射流對熔池的強烈沖擊和碳-氧反應(yīng)生成CO氣泡的沸騰作用，使熔池上部金屬、熔渣和氣體三相劇烈混合，形成轉(zhuǎn)爐內(nèi)發(fā)達的乳化和泡沫狀態(tài)。 準確的乳化概念是指金屬液滴或氣泡彌散在爐渣中，若液滴或氣泡量較小而且在爐渣中可以自由運動，則該現(xiàn)象叫渣鋼或渣氣乳化；若爐渣中僅有氣泡，而且數(shù)量多或者氣泡大，使氣泡無法自由運動，則該現(xiàn)象叫爐渣泡沫化，它是渣氣乳化體系中的一種常見現(xiàn)象。在轉(zhuǎn)爐碳氧化期，乳化和泡沫現(xiàn)象隨著碳_氧反應(yīng)興衰而發(fā)生，發(fā)展和衰退。泡沫化程度與轉(zhuǎn)爐供氧和造渣制度，以及渣成分、渣粘度等密切相關(guān)，它是高溫下伴隨有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的受多種操作因素影響的一種復(fù)雜現(xiàn)象。有研究表明，在總吹氧時間的1/4之后，噴頭浸沒于乳化液中，此后氧槍如打氣筒，不斷使熔渣發(fā)泡；在總吹氧時間的約1/2后，液面上漲到最高峰，此時脫碳速度最大；在總吹氧時間的最后1/10，因熔池含碳量減少和脫碳速度下降而使液面下降。在操作控制不當時，能夠?qū)е屡菽裢獍l(fā)展，使渣面快速上漲。通?？吹降奶佳趸跔t口溢渣，就是泡沫渣發(fā)達，渣液面上漲高度超過爐口所致。操作嚴重失誤將造成噴濺，使渣鐵瞬間噴涌而出，造成吹損，增加鋼鐵料消耗。同時，噴濺也危及操作人員安全并可能燒毀設(shè)備。因此直接從抑制泡沫渣發(fā)展入手采取措施，對消除爐渣過度泡沫化帶來的隱患將更加有利，而目前還沒有公開的文獻介紹該類問題的解決技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑及其使用方法，通過在轉(zhuǎn)爐吹煉時加入泡沫渣壓渣劑，抑制泡沫的發(fā)展，同時加快冶煉過程，提高耐火材料的壽命，減少環(huán)境污
^fe ο本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑的成分按重量百分比含Ca03(T35%，Mg02(T25%， Al20310 15%，Si0210 15%，F(xiàn)e0<l%, B2O3L 5 2. 5%，余量為雜質(zhì)。上述的泡沫渣壓渣劑為直徑2(T30mm的球狀。上述的轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑的制備方法按以下步驟進行
1、將硼泥粉、冶金石灰粉和鋁灰混合均勻，混合比例根據(jù)各原料的化學(xué)分析結(jié)果按上述成分進行配比；
2、將混合后的物料在造球機上用水濕潤滾動成球，直徑2(T30mm，然后自然干燥或者在 120士 10°C條件下烘干，至水分重量含量<1%，獲得轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑。上述的硼泥粉是由硼泥經(jīng)干燥粉碎后制成，主要成分按重量百分比含Mg035、5%， Si0222 32%，Β2032· 5 5· 6%, Al2O3O. Γδ. 0%, Ca02. 0 6· 0%，水分 lwt%，余量為雜質(zhì)；
上述的鋁灰為工業(yè)上鋁發(fā)生熔融的工序中產(chǎn)生的廢渣，其中氧化鋁重量含量為75 80%，余量為Mg、 Si、Fe的氧化物及雜質(zhì)。本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑的使用方法為
在轉(zhuǎn)爐吹煉的碳氧化期，將轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)，加入量為2 3kg/t鋼液。上述使用方法中，將轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑輸送到轉(zhuǎn)爐頂料倉中，由供料系統(tǒng)加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)。上述使用方法中，轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑在轉(zhuǎn)爐吹煉的碳氧化中期前分二次或者三次加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)。本發(fā)明的氧氣轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑粒度在2(T30mm，粒度介于石灰塊粒度范圍的中限，而且粒度波動范圍小，加入到轉(zhuǎn)爐后穿越渣層能夠?qū)υ械臍馀萜鹞锢砥茐淖饔?，使渣中氣體逸出，從而抑制爐渣泡過度泡沫化的趨勢。冶煉對爐渣的要求是具有一定的堿度、合適的氧化性和流動性、適度泡沫化；要提高渣堿度就需要加堿性造渣材料，本發(fā)明的泡沫渣壓渣劑主體成分是Ca0、Mg0、Si02，正是煉鋼常用的主要造渣料；同時，由于壓渣劑中硼泥含 B2O3，它是低熔點助熔劑，有利于泡沫渣壓渣劑自身和爐內(nèi)原有渣料熔化，因此本發(fā)明的產(chǎn)品相當于含硼合成造渣劑，有利于促進和參與轉(zhuǎn)爐快速成渣，有利于促進冶煉任務(wù)的完成。轉(zhuǎn)爐冶煉前期是Si、Mn氧化期，由于Si、Mn的大量氧化及所加主要造渣材料石灰尚未完全熔化和成渣，因此在Si、Mn氧化結(jié)束及碳氧化開始階段，爐渣堿度不高，渣中存在大量的大集團的復(fù)雜鏈狀或網(wǎng)狀硅氧離子，爐渣粘度很大；當加入能夠產(chǎn)生02_的CaO、MgO 等氧化物時，可以促使復(fù)雜的硅氧離子裂解為簡單的硅氧離子，使渣子粘度減小，這種低粘度渣容易使渣中氣體得以排出；本發(fā)明的產(chǎn)品以CaO、MgO為主要成分，有利于降低爐渣粘度，從而也有利于泡沫渣中氣體的排出。B2O3是煉鋼過程中非常有效的助熔劑，其熔點為450°C，在渣中能夠快速熔化，同時可以與渣中的Ca0、Mg0等多種堿性氧化物形成低熔點復(fù)合化合物，如熔點為988°C的MgO-B2O3,熔點為1100°C的CaOB2O3等，使渣系熔點下降，促進CaO溶解，加快精煉過程的進行； B2O3比由CaF2與渣中堿性氧化物形成的復(fù)合化合物熔點要相對低300°C左右，它離子半徑小，作用迅速，所以是比CaF2更有效的助熔劑，能夠促進快速成渣；據(jù)研究介紹，渣中B2O3每增加1%可以降低爐渣熔化溫度25°C左右；此夕卜，用B2O3代替CaF2K渣，可以減少CaF2對爐襯的侵蝕，有助于提高耐火材料使用壽命，同時也減少了 CaF2對環(huán)境的污染和人體的危害。本發(fā)明的產(chǎn)品所用原料硼泥和鋁灰，都是相應(yīng)行業(yè)生產(chǎn)后的廢品；硼泥主要含堿性物質(zhì)，排放之處寸草不生，影響土地和水質(zhì)；失去水分后常隨風(fēng)飛散，對生態(tài)和大氣造成危害；原料中還含有鋁灰，它是鋁熔融過程中的廢渣，回收其中的鋁資源能夠降低成本和保護環(huán)境。本發(fā)明為上述工業(yè)廢料提供新的使用途徑，對節(jié)約能源和提高資源利用率及環(huán)境保護都有利，同時有助于解決轉(zhuǎn)爐內(nèi)爐渣適當泡沫化的問題。
具體實施例方式本發(fā)明實施例中采用的硼泥粉是由硼泥經(jīng)干燥后，用物理方法將成塊部分破碎制成，主要成分為氧化鎂，其余成分為硼、硅、鋁、鈣和鉀的氧化物及雜質(zhì)。本發(fā)明采用的硼泥是以硼鎂石為原料生產(chǎn)硼砂和硼酸時產(chǎn)生的副產(chǎn)物，生產(chǎn)過程中采用濕法排出硼泥，硼泥自然含水率為25 35wt%，呈顆粒細小的棕褐色泥狀。本發(fā)明實施例中采用的冶金石灰粉主要成分為CaO，含量80、0%，余量為雜質(zhì)。
本發(fā)明實施例中采用的鋁灰是工業(yè)上鋁發(fā)生熔融的工序中產(chǎn)生的廢渣，其中氧化鋁重量含量為75 80%，余量為Mg、Si、Fe的氧化物及雜質(zhì)。
本發(fā)明實施例中采用的造球機為圓盤造球機。實施例1
轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑的成分按重量百分比含Ca035%，Mg020%, Al20315%, Si0215%, FeOO. 6%，B2O3L 5%，雜質(zhì)12. 9%，外觀為直徑20mm的球狀；
制備方法為將硼泥粉、冶金石灰粉和鋁灰混合均勻，混合比例根據(jù)各原料的化學(xué)分析結(jié)果按上述成分進行配比；將混合后的物料在造球機上用水濕潤滾動成球，直徑20mm，用水濕潤時水的用量以能夠使物料成球為準；
然后自然干燥至水分重量含量<1%，獲得轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑； 使用方法為
在150t轉(zhuǎn)爐上冶煉普通鋼，鐵水經(jīng)預(yù)脫硫處理；
將轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑輸送到轉(zhuǎn)爐頂料倉中，由供料系統(tǒng)加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在碳氧化中期前平均分二次加入，總加入量為2kg/t鋼液；
加入泡沫渣壓渣劑后，轉(zhuǎn)爐內(nèi)的泡沫化趨勢明顯減小，冶煉過程平穩(wěn)，終點命中率提高。采用同樣設(shè)備按原有技術(shù)精煉，渣量，冶煉終點成分和溫度控制水平一般，有時鐵水不夠造成生產(chǎn)節(jié)奏不正常，會有噴濺和溢渣現(xiàn)象出現(xiàn)。實施例2
轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑的成分按重量百分比含Ca030%，Mg025%, Al20310%, Si0210%, FeOO. 9%，Β2032· 0%，雜質(zhì)22. 1%，外觀為直徑25mm的球狀；
制備方法為將硼泥粉、冶金石灰粉和鋁灰混合均勻，混合比例根據(jù)各原料的化學(xué)分析結(jié)果按上述成分進行配比；將混合后的物料在造球機上用水濕潤滾動成球，直徑25mm，用水濕潤時水的用量以能夠使物料成球為準；
然后在120士 10°C條件下烘干至水分重量含量<1%，獲得轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑； 使用方法為
80t轉(zhuǎn)爐冶煉普通鋼，鐵水經(jīng)預(yù)脫硫處理，鐵水成分不穩(wěn)定；
將轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑輸送到轉(zhuǎn)爐頂料倉中，由供料系統(tǒng)加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在碳氧化中期前平均分三次加入，總加入量為2. 5kg/t鋼液；
使用后泡沫渣壓渣劑具有壓渣、造渣、化渣的多方面效果，加速成渣并有抑制泡沫渣過度發(fā)展的效果；采用同樣設(shè)備按原有技術(shù)精煉，渣量，冶煉終點控制水平一般，有噴濺和溢渣現(xiàn)象出現(xiàn)。實施例3
轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑的成分按重量百分比含Ca030%，Mg025%, Al20310%, Si0210%, FeOO. 5%，B2032. 5%，雜質(zhì)22%，外觀為直徑30mm的球狀；
制備方法為將硼泥粉、冶金石灰粉和鋁灰混合均勻，混合比例根據(jù)各原料的化學(xué)分析結(jié)果按上述成分進行配比；將混合后的物料在造球機上用水濕潤滾動成球，直徑30mm，用水濕潤時水的用量以能夠使物料成球為準；
然后在120士 10°C條件下烘干至水分重量含量<1%，獲得轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑； 使用方法為將轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑輸送到轉(zhuǎn)爐頂料倉中，由供料系統(tǒng)加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)，在碳氧化中期前平均分三次加入，總加入量為3kg/t鋼液；
使用后泡沫渣 壓渣劑具有壓渣、造渣、化渣的多方面效果，加速成渣并有抑制泡沫渣過度發(fā)展的效果；采用同樣設(shè)備按原有技術(shù)精煉，渣量，冶煉終點成分控制水平一般，有噴濺和溢渣現(xiàn)象出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑，其特征在于該壓渣劑的成分按重量百分比含Ca03(T35%， Mg02(T25%，Al20310 15%，Si02l(Tl5%，F(xiàn)eO<l%, B2O3L 5 2. 5%，余量為雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑，其特征在于該壓渣劑為直徑 20"30mm的球狀。
3.—種權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑的使用方法，其特征在于按以下步驟進行在轉(zhuǎn)爐吹煉的碳氧化期，將轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)，加入量為2 3kg/t鋼液； 所述的轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑的成分按重量百分比含Ca03(T35%，Mg02(T25%，Al203l(Tl5%， Si0210 15%，F(xiàn)e0<l%, B2O3L 5 2. 5%，余量為雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑的使用方法，其特征在于轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑在轉(zhuǎn)爐吹煉的碳氧化中期前分二次或者三次加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑及其使用方法，轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑的成分按重量百分比含CaO30~35%，MgO20~25%，Al2O310~15%，SiO210~15%，F(xiàn)eO<1%，B2O31.5~2.5%，余量為雜質(zhì)；使用方法為在轉(zhuǎn)爐吹煉的碳氧化期，將轉(zhuǎn)爐泡沫渣壓渣劑加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)，加入量為2~3kg/t鋼液。本發(fā)明的產(chǎn)品所用是相應(yīng)行業(yè)生產(chǎn)后的廢品，對節(jié)約能源和提高資源利用率及環(huán)境保護都有利，同時有助于促進轉(zhuǎn)爐內(nèi)適當泡沫化問題。
文檔編號C21C5/28GK102212639SQ201110134378
公開日2011年10月12日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者戴云閣, 王德康 申請人:大石橋市榮源鎂礦有限公司