專利名稱：一種低成本煉鋼用碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低成本煉鋼用預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，在爐后對(duì)鋼水進(jìn)行脫氧的方法 有多種，主要有鋁脫氧法，一般是在出鋼時(shí)向鋼水罐內(nèi)的鋼水加入金屬鋁，這種脫氧法方法比較簡(jiǎn)單，但脫氧效果不穩(wěn)定；碳脫氧法，一般是在出鋼前向鋼水罐內(nèi)加入含碳材料，這種脫氧方法也比較簡(jiǎn)單，脫氧效果也不穩(wěn)定，且會(huì)使鋼水增碳；還有硅鈣合金脫氧法、芯線脫氧法等方法，這些方法脫氧效果較好，但成本較高。目前，在爐后對(duì)鋼水進(jìn)行脫硫的方法主要有石灰+螢石法，既在鋼水罐內(nèi)加入石灰同時(shí)配加部分螢石，這種精煉脫硫方法比較簡(jiǎn)單，但螢石會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而且影響耐火材料的使用壽命；石灰+鋁釩土法，既在鋼水罐內(nèi)加入石灰同時(shí)配加部分鋁釩土，這種精煉脫硫方法也比較簡(jiǎn)單，且無(wú)螢石的污染，對(duì)耐材的浸蝕很小，但石灰不易熔化，脫硫效果不好；還有一種方法是石灰+鋁酸鈣法，既在鋼水罐內(nèi)加入石灰同時(shí)配加部分燒結(jié)型或預(yù)熔型鋁酸鈣，采用這種方法石灰熔化快，脫硫效果好，而且有利環(huán)保，但燒結(jié)型鋁酸鈣易吸收空氣中的水分而受潮粉化，預(yù)熔型鋁酸鈣的生產(chǎn)能耗較多、成本較高。如果使用CaO-CaF2基預(yù)熔渣不僅對(duì)耐火材料侵蝕的影響較大，而且會(huì)污染環(huán)境。中國(guó)專利98101510. 7公開了一種含鋁預(yù)熔渣及其制備方法及含有該渣的鋼水脫硫劑和凈化劑，該專利中的含鋁預(yù)熔渣沒有將石灰預(yù)熔在內(nèi)，由于石灰的熔點(diǎn)較高，單純將該專利的預(yù)熔渣與石灰混用，在精煉過(guò)程中熔化時(shí)間較長(zhǎng)，不利于快速成渣和脫硫，而且預(yù)熔渣中含有對(duì)耐材侵蝕較大的螢石，如果與石灰等混合使用，不易保存，很易吸潮，會(huì)使鋼水增氫，影響鋼的質(zhì)量。中國(guó)專利CN97121984. 2公開了一種低硅含量鋁鈣渣的配方及其制造方法，該鋁鈣渣雖然具有合理的化學(xué)組成、低熔點(diǎn)、無(wú)游離氧化鈣、流動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)，但是由于所用原料焦碳中S、Si含量較高，導(dǎo)致其硫容系數(shù)降低，限制了其脫硫作用的發(fā)揮，不利于鋼水的深脫硫。中國(guó)專利CN02120744. 5公開了一種預(yù)熔型低熔點(diǎn)鋁酸鈣復(fù)合脫硫劑及其制備方法，在該復(fù)合脫硫劑的生產(chǎn)中，須先鈍化后熔融，工序煩瑣，成本較高。中國(guó)專利CN200710023020. 0公開了一種預(yù)熔型真空冶煉用脫硫劑及其制備方法，該脫硫劑采用先預(yù)熔、后混合配料的方法，組分易出現(xiàn)不均勻、效果不穩(wěn)定的情況，而且工序更煩瑣，成本更高。中國(guó)專利CN200310103105.公開了一種預(yù)熔型精煉凈化劑及其生產(chǎn)工藝，該預(yù)熔型鋼水潔凈劑，雖然達(dá)到了一定脫硫效果，但高的螢石含量帶來(lái)的耐火材料的侵蝕，不僅嚴(yán)重影響了爐襯或鋼水罐襯的使用壽命，而且不利環(huán)保，應(yīng)用受到了很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服克服上述脫氧、脫硫方法存在的缺陷，提供一種以工業(yè)廢棄物作為主要原料所生產(chǎn)的環(huán)保型低成本煉鋼用預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑及其制備方法。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下，該預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑的制備方法包括以下步驟第一步準(zhǔn)備原料，原料包括富含 氧化鈣的材料與富含碳的材料；第二步將第一步中準(zhǔn)備的原料分別制成粉末；第三步混合，將第二步中制備的粉末按一定比例混合；第四步熔煉，將混合好的粉末加入高溫窯爐中，加熱方式電加熱，直流或交流電弧，在溫度1450 1650°C進(jìn)行熔煉；第五步熔融出爐后結(jié)晶冷卻；第六步破碎成型，經(jīng)破碎，制成富含CaO和C、粒度為0 70mm的塊狀低熔點(diǎn)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑。其中，原料中的富含氧化鈣的材料包括方解石、石灰石、白云石等礦物原料以及富含氧化鈣的電石渣、生石灰粉、造紙白泥、鈣粉等各種工業(yè)廢棄物。原料中的富含碳的材料包括石墨、電石等礦物原料以及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢碳粉、廢電極、廢碳磚等富含碳的工業(yè)廢棄物。上述原料中工業(yè)廢棄物為主要組成部分，礦物原料為次要組成部分。并且上述兩類材料的重量百分比范圍分別是富含碳的材料是30% 50% ;富含氧化鈣的材料是50% 70%。最后，制備好的低成本煉鋼用預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑的成分范圍是Ca035 50%,C35 50%、Si02彡8%,F-彡2%、其它雜質(zhì)總含量彡5%。使用時(shí)，在煉鋼出鋼過(guò)程中加入本發(fā)明的復(fù)合脫氧脫硫劑，或者在LF(LadleFurnace鋼包精煉爐)爐對(duì)鋼水進(jìn)行精煉過(guò)程中加入本發(fā)明的復(fù)合脫氧脫硫劑，達(dá)到對(duì)鋼水進(jìn)行復(fù)合脫氧脫硫的目的。本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明中預(yù)熔型精煉渣的原料廣泛采用了電石渣、生石灰粉、造紙白泥、鈣粉等富含氧化鈣的各種工業(yè)廢棄物，以及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢碳粉、廢電極、廢碳磚等富含碳的工業(yè)廢棄物，因此具有生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。同時(shí)，本發(fā)明的預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑，熔點(diǎn)低、熔速快、硫容量高，脫氧脫硫效果好；同時(shí)由于本發(fā)明的預(yù)熔型精煉渣高溫熔融而成，性能穩(wěn)定、不變質(zhì)、不吸水、不粉化、低氟，不僅便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，還有利環(huán)保減少污染。從而在現(xiàn)有技術(shù)條件下，提高鋼水脫氧脫硫效果，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，優(yōu)化勞動(dòng)環(huán)境，提高生產(chǎn)率。
具體實(shí)施例方式以下，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在此之前需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書及權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語(yǔ)或詞語(yǔ)不能限定解釋為通常的含義或辭典中的含義，而應(yīng)當(dāng)立足于為了以最佳方式說(shuō)明其發(fā)明發(fā)明人可以對(duì)術(shù)語(yǔ)的概念進(jìn)行適當(dāng)定義的原則解釋為符合本發(fā)明技術(shù)思想的含義和概念。隨之，本說(shuō)明書所記載的實(shí)施例中表示的結(jié)構(gòu)只是本發(fā)明最佳實(shí)施例之一，并不能完全代表本發(fā)明的技術(shù)思想，因此應(yīng)該理解到對(duì)于本發(fā)明而言可能會(huì)存在能夠進(jìn)行替換的各種等同物和變形例?？傮w制備方法原料采用富含氧化鈣的材料，包括方解石、石灰石、白云石等礦物原料以及富含氧化鈣的電石渣、生石灰粉、造紙白泥、鈣粉等各種工業(yè)廢棄物，50 70% (重量)；以及富含碳的材料包括石墨、電石等礦物原料以及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢碳粉、廢電極、廢碳磚等富含碳的工業(yè)廢棄物，30 50% (重量)。上述原料中工業(yè)廢棄物為主要組成部分，礦物原料為次要組成部分。制備先將富含氧化鈣的工業(yè)廢棄物和富含碳的工業(yè)廢棄物制成粉末，再按一定比例混合，然后加入高溫窯爐中，加熱方式交流電弧電加熱，熔煉溫度1450 1650°C，熔融出爐后，結(jié)晶冷卻，經(jīng)破碎，制成富含C和CaO、粒度為0 70mm的碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑。 實(shí)際生產(chǎn)中，由于含鈣原料與含碳原料重量比的不同，應(yīng)當(dāng)選擇不同的熔煉溫度，這是因?yàn)樘碱愒系娜埸c(diǎn)較氧化鈣類原料的熔點(diǎn)低，但是不同原料配比的最佳溫度選擇則是要通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)才能知悉，并不能通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算或設(shè)想就能得到，這也正是本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)所在。以下給出不同生產(chǎn)條件下的幾個(gè)典型實(shí)施例，由于實(shí)際生產(chǎn)時(shí)的可獲得原料千差萬(wàn)別，特別是當(dāng)某類原料多、其他原料少的情況下對(duì)于生產(chǎn)步驟中的具體工藝參數(shù)應(yīng)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，這也說(shuō)明本發(fā)明的適用性廣泛、成本低、易控制。實(shí)施例一原料富含氧化鈣的工業(yè)廢棄物50%、富含碳的工業(yè)廢棄物50% (重量)。制備先將富含氧化鈣的工業(yè)廢棄物和富含碳的工業(yè)廢棄物制成粉末，再按一定比例混合，然后加入高溫窯爐中，加熱方式交流電弧電加熱，熔煉溫度1450°C，熔融出爐后，結(jié)晶冷卻，經(jīng)破碎，制成富含C和CaO、粒度為0 70mm的碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑。應(yīng)用在出鋼過(guò)程中，向鋼水罐內(nèi)加入I. 5kg/噸鋼的預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑，精煉后，鋼中氧含量13ppm，鋼水的脫硫率達(dá)80*%。實(shí)施例二 原料富含氧化鈣的工業(yè)廢棄物70% (重量)、富含碳的工業(yè)廢棄物30% (重量)。制備先將富含氧化鈣的工業(yè)廢棄物和富含碳的工業(yè)廢棄物制成粉末，再按一定比例混合，然后加入高溫窯爐中，加熱方式交流電弧電加熱，熔煉溫度1650°C，熔融出爐后，結(jié)晶冷卻，經(jīng)破碎，制成富含C和CaO、粒度為0 70mm的碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑。應(yīng)用在出鋼過(guò)程中，向鋼水罐內(nèi)加入I. 5kg/噸鋼的預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑，精煉后，鋼中氧含量15ppm，鋼水的脫硫率達(dá)75%。實(shí)施例三原料富含氧化鈣的工業(yè)廢棄物50% (重量)、富含碳的工業(yè)廢棄物40% (重量)。制備先將富含氧化鈣的工業(yè)廢棄物和富含碳的工業(yè)廢棄物制成粉末，再按一定比例混合，然后加入高溫窯爐中，加熱方式交流電弧電加熱，熔煉溫度1550°C，熔融出爐后，結(jié)晶冷卻，經(jīng)破碎，制成富含C和CaO、粒度為0 70mm的碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑。應(yīng)用在LF爐對(duì)鋼水進(jìn)行精煉過(guò)程中，加入2. Okg/噸鋼的預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫齊U，精煉后，鋼中氧含量13ppm，鋼水的脫硫率達(dá)85%。
需要注意的是，盡管本發(fā)明已參照具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述和舉例說(shuō)明，并且在具體實(shí)施方式
中給出了低成本煉鋼用碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑的成分及其具體制備方法。但是并不意味著本發(fā)明限于這些描述的實(shí) 施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從中衍生出許多不同的變體，它們都將覆蓋于本發(fā)明權(quán)利要求的真實(shí)精神和范圍中。
權(quán)利要求
1.一種低成本煉鋼用碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑，其特征在于所述預(yù)熔型復(fù)合脫氧 脫硫劑的成分范圍Ca035 50%、C35 50%、SiO2 ^ 8%, 2%、其它雜質(zhì)總含量(5%。
2.一種低成本煉鋼用碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑的制備方法，其特征在于制備方法包括以下步驟 第一步準(zhǔn)備原料，原料包括富含氧化鈣的材料與富含碳的材料； 第二步將第一步中準(zhǔn)備的原料分別制成粉末； 第三步混合，將第二步中制備的粉末按一定比例混合； 第四步熔煉，將混合好的粉末加入高溫窯爐中，加熱方式電加熱，直流或交流電弧，在溫度1450 1650°C進(jìn)行熔煉； 第五步熔融出爐后結(jié)晶冷卻； 第六步破碎成型，經(jīng)破碎，制成富含CaO和C、粒度為O 70mm的塊狀低熔點(diǎn)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低成本煉鋼用碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑的制備方法，其特征在于第一步中的原料富含氧化鈣的材料包括方解石、石灰石、白云石等礦物原料以及富含氧化鈣的電石渣、生石灰粉、造紙白泥、鈣粉等各種工業(yè)廢棄物，其中工業(yè)廢棄物為主要組成部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低成本煉鋼用碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑的制備方法，其特征在于第一步中的原料富含碳的材料包括石墨、電石等礦物原料以及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢碳粉、廢電極、廢碳磚等富含碳的工業(yè)廢棄物，其中工業(yè)廢棄物為主要組成部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種低成本煉鋼用碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑的制備方法，其特征在于第一步中的原料富含碳的材料的重量百分比范圍是30% 50% ;富含氧化鈣的材料的重量百分比范圍是50% 70%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低成本煉鋼用碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑的制備方法，其特征在于當(dāng)采用的原料中富含氧化鈣的材料與富含碳的材料的重量百分比相近，即二者均在50%左右時(shí)，熔煉溫度控制在1450°C 1470°C，優(yōu)選1450°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低成本煉鋼用碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑的制備方法，其特征在于當(dāng)采用的原料中富含氧化鈣的材料的重量百分比在70%左右，富含碳的材料的重量百分比在30%左右時(shí)，熔煉溫度控制在1630°C 1650°C，優(yōu)選1650°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低成本煉鋼用碳質(zhì)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑的制備方法，其特征在于當(dāng)采用的原料中富含氧化鈣的材料的重量百分比在60%左右，富含碳的材料的重量百分比在40%左右時(shí)，熔煉溫度控制在1530°C 1570°C，優(yōu)選1550°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低成本煉鋼用預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑及其制備方法，該復(fù)合脫氧脫硫劑的生產(chǎn)原料主要是采用富含氧化鈣、碳的工業(yè)廢棄物。其制備方法先將這些工業(yè)廢棄物制成粉末，再按一定比例混合，然后加入高溫窯爐中，加熱方式電加熱，直流或交流電弧，熔煉溫度1450～1650℃，熔融出爐后，結(jié)晶冷卻，經(jīng)破碎，制成富含C和CaO、粒度為0～70mm的塊狀低熔點(diǎn)預(yù)熔型復(fù)合脫氧脫硫劑。本產(chǎn)品熔點(diǎn)低、熔速快、硫容量高，在出鋼過(guò)程中加入或在LF爐對(duì)鋼水進(jìn)行精煉過(guò)程中加入，可對(duì)鋼水進(jìn)行復(fù)合脫氧脫硫；由于該產(chǎn)品經(jīng)高溫熔融而成，性能穩(wěn)定、不變質(zhì)、不吸水、不粉化、低氟，不僅便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，還有利環(huán)保減少污染；由于該產(chǎn)品應(yīng)用工業(yè)廢棄物生產(chǎn)，成本低，而且脫氧脫硫效果優(yōu)于其它類型脫硫劑。
文檔編號(hào)C21C7/064GK102787210SQ20121022629
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者陳云天 申請(qǐng)人:遼寧中匯環(huán)保科技有限公司