專利名稱：轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑及生產(chǎn)方法、轉(zhuǎn)爐脫磷提釩方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)爐提釩技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑及其生產(chǎn)方法以及一種使用該冷卻劑的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩方法。
背景技術(shù)：
通常，轉(zhuǎn)爐吹煉釩渣是使用較廣泛的一種鐵水提釩方法。1400°C左右的鐵水在轉(zhuǎn)爐內(nèi)經(jīng)氧氣或空氣吹煉，使釩等元素氧化成渣，半鋼水用于煉鋼，釩渣用于水法提釩。在實(shí)際生產(chǎn)中，含釩鐵水主要組分除Fe、C、V外，還有Ti、Cr、Si、Mn、P等元素，在氧化性氣氛中都能被氧化生成氧化物，但在一定溫度下的各組分與氧的親和力和氧化物標(biāo)準(zhǔn)自由能是有差異的，導(dǎo)致各組分具有不同的氧化順序和氧化速度。在提釩吹煉過程中，氧氣先通過與Fe反應(yīng)形成以FeO占絕對優(yōu)勢的初鐵質(zhì)渣，這是提釩操作的主要特點(diǎn)。當(dāng)鐵質(zhì)渣出現(xiàn)在表面上以后，再通過反應(yīng)FeO的傳質(zhì)作用，在渣鐵界面進(jìn)行V、Ti、Si等元素的氧化反應(yīng)。轉(zhuǎn)爐火法提釩就是利用選擇氧化原理，采用高速純氧射流在轉(zhuǎn)爐中對含釩鐵水進(jìn)行攪拌，將鐵水中的釩氧化成高價穩(wěn)定的釩氧化物制取釩渣的一種物理化學(xué)反應(yīng)過程；在反應(yīng)過程中通過加入冷卻劑控制熔池溫度在C、V轉(zhuǎn)換溫度以下，達(dá)到“去釩保碳”的目的。該方法的優(yōu)點(diǎn)是半鋼溫度高；可保證生產(chǎn)各種品種的鋼；制取的釩渣含釩高，CaO, P等雜質(zhì)少，有利于下一步提取V2O5 凡禮:金屬夾雜物少；爐子壽命提聞；1凡氧化率聞。此外，提釩后的半鋼通常需要通過后續(xù)的煉鋼工藝(例如，脫磷、脫碳、合金化等步驟)，才能形成合格的鋼水。因此，包括轉(zhuǎn)爐火法提釩和后續(xù)煉鋼工藝的現(xiàn)有工藝技術(shù)存在步驟復(fù)雜的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠在轉(zhuǎn)爐提釩過程中同時實(shí)現(xiàn)提釩和脫磷的冷卻劑及其生產(chǎn)方法。此外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠在轉(zhuǎn)爐提釩過程中同時實(shí)現(xiàn)提釩和脫磷的方法。本發(fā)明的一方面提供了一種轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括步驟將鈉鹽顆粒、氧化鐵皮顆粒、鋁礬土細(xì)粉及水混合，形成混合料；經(jīng)過壓球機(jī)將混合料壓制成小球；烘烤小球以去除水分，得到冷固球團(tuán)成品。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，在所述形成混合料的步驟中，按重量計(jì)，鈉鹽顆粒占22 28份，氧化鐵皮顆粒占3 7份，鋁礬土細(xì)粉占37 43份，水占27 33份。
在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，所述鈉鹽為碳酸鈉。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，所述烘烤步驟的溫度為250 350°C。在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，所述小球的粒徑為20 30mm。本發(fā)明的另一方面提供了一種轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑，所述冷卻劑為冷固球團(tuán)，并且所述冷卻劑的成分按重量計(jì)包括35 45份的Na2C03、20 30份的Fe0、20 30份的Fe2O3'3 5份的SiO2'3 5份的Al2O30在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，所述冷卻劑的粒徑為20 30mm。本發(fā)明的另一方面提供了一種轉(zhuǎn)爐脫磷提釩的方法，所述方法使用轉(zhuǎn)爐對含釩鐵水進(jìn)行吹煉，以制得釩渣和低磷半鋼，并且所述方法還包括在吹煉過程中向轉(zhuǎn)爐中加入如上所述的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑來對含釩鐵水同時進(jìn)行脫磷和提釩處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括提供了一種能夠在轉(zhuǎn)爐提釩過程中同時實(shí)現(xiàn)提釩和脫磷的冷卻劑及其生產(chǎn)方法；提供了一種能夠在轉(zhuǎn)爐提釩過程中同時實(shí)現(xiàn)提釩和脫磷的方法；操作簡單；對現(xiàn)有提釩工藝及半鋼質(zhì)量的影響較??；脫磷效率高，能保證提釩轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率。此外，本發(fā)明能夠?qū)掍撧D(zhuǎn)爐的部分脫磷任務(wù)前移至提釩轉(zhuǎn)爐，實(shí)現(xiàn)半鋼低成本轉(zhuǎn)爐煉鋼，便于得到成分、溫度合格的鋼水。
具體實(shí)施例方式在下文中，將結(jié)合示例性實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑及其生產(chǎn)方法以及轉(zhuǎn)爐脫磷提釩方法。根據(jù)本發(fā)明一方面的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑的生產(chǎn)方法包括步驟將鈉鹽顆粒、氧化鐵皮顆粒、鋁礬土細(xì)粉及水混合，形成混合料；經(jīng)過壓球機(jī)將混合料壓制成小球；烘烤小球以去除水分，得到冷固球團(tuán)成品。這里，優(yōu)選地，在所述形成混合料的步驟中，按重量計(jì)，鈉鹽顆粒(例如，碳酸鈉)占22 28份，氧化鐵皮顆粒占3 7份，鋁礬土細(xì)粉占37 43份，水占27 33份。然而，本發(fā)明不限于此，例如，碳酸鈉顆粒、氧化鐵皮顆粒、鋁礬土細(xì)粉可以按照不同于上述范圍的配比進(jìn)行配料。由于氧化鐵皮、鋁礬土的密度都大于碳酸鈉的密度，因此，三者以任意配比進(jìn)行混合后形成的冷固球團(tuán)成品的密度大于碳酸鈉的密度，從而有效的克服Na2CO3R能浮在鐵水表面的問題，進(jìn)而能夠有效地實(shí)現(xiàn)同時脫磷和提釩。在本發(fā)明的冷卻劑生產(chǎn)方法的一個示例性實(shí)施例中，所述烘烤步驟的溫度可以為250 350°C，優(yōu)選地，所述烘烤步驟的溫度為300°C。在本發(fā)明的冷卻劑生產(chǎn)方法的一個示例性實(shí)施例中，所述小球的粒徑為20 30mmo 根據(jù)本發(fā)明另一方面的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑的成分按重量計(jì)包括35 45份的Na2CO3^20 30份的FeO,20 30份的Fe2O3^3 5份的SiO2,3 5份的Al2O3,并且所述冷卻劑可以為具有球團(tuán)形狀。此外，優(yōu)選地，所述冷卻劑的粒徑可以為20 30mm。根據(jù)本發(fā)明另一方面的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩的方法使用轉(zhuǎn)爐對含釩鐵水進(jìn)行吹煉，以制得釩渣和低磷半鋼，其中，所述方法包括在吹煉過程中向轉(zhuǎn)爐中加入如上所述的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑來對含釩鐵水同時進(jìn)行脫磷和提釩處理。此外，在本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩方法的一個示例性實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑的加入量可以根據(jù)目標(biāo)半鋼的成分要求(例如，磷含量)和溫度要求來確定。在本發(fā)明中，轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑中的Na2CO3具有熔點(diǎn)低(308°C )的特點(diǎn)，從而不僅可以降低提釩冷固球的熔點(diǎn)，而且Na2CO3還可以在低溫狀態(tài)下發(fā)生如下分解Na2CO3 = Na2CHCO2 個。其中，Na2O為強(qiáng)脫磷材料，脫磷能力比CaO強(qiáng)，Na2O與含釩鐵水中的P發(fā)生如下反應(yīng)3Na20+2 [P] +5/202 = 3Na20 P2O5在將作為脫磷劑的Na2CO3單獨(dú)加入轉(zhuǎn)爐時，由于Na2CO3極易分解，因此，脫磷劑利用率低，并且由于Na2CO3在分解過程中會產(chǎn)生大量的堿金屬煙塵，從而不僅對設(shè)備影響較大，而且對現(xiàn)場操作人員的身體健康構(gòu)成巨大的威脅。然而，本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑能夠避免單獨(dú)采用Na2CO3作為脫磷劑不足。此外，在本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑中，由于其含有碳酸鈉，因此，本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑的脫磷效果優(yōu)于以CaO作為有效成分的脫磷劑。具體而言，在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩方法可以通過以下步驟實(shí)現(xiàn) 將Na2C03(其質(zhì)量百分比彡97% )顆粒(直徑彡Imm)與氧化鐵皮顆粒(直徑(Imm)、招帆土細(xì)粉(直徑< Imm)、水充分混合后，經(jīng)過壓球機(jī)機(jī)械壓制成20 30mm的小球，然后小球經(jīng)過加熱爐(例如，300°C)烘烤2小時后，去除水分，制成具有同時脫磷提釩功能的冷固球團(tuán)成品。其中，Na2CO3 鋁礬土細(xì)粉水氧化鐵皮顆粒=25 5 40 30。氧化鐵皮為鋼鐵廠常見材料。例如，氧化鐵皮顆粒的主要成分按重量百分比計(jì)可以包括FeO :40 60wt%, Fe2O3 :40 60wt%o鋁礬土細(xì)粉也為常見材料。例如，鋁礬土細(xì)粉的主要成分按重量百分比計(jì)可以包括Si02 :40 50%、Al2O3 35 45%、H2O :5 15%。下面將結(jié)合具體示例來進(jìn)一步描述本發(fā)明。示例 I在某鋼廠120噸轉(zhuǎn)爐提釩，其鐵水裝入量為140t，在轉(zhuǎn)爐提釩過程中，加入具有同時脫磷提釩功能的冷固球團(tuán)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐同時脫磷提釩操作。此冶煉爐次，含釩鐵水成分及吹煉終點(diǎn)半鋼成分及溫度如表I所示，含釩鐵水、生鐵塊半鋼其余成分是Fe。表I含釩鐵水成分及吹煉終點(diǎn)半鋼成分及溫度
_C/% Mn/% P/% Si/% V/% Ti/% CaO/% 燒損/% 溫度/°C
含釩鐵水 4.5 0.3 0.07 0.16 0.3 0.2 — — 1300半,因 3.7 0.02 0.01 0.02 0.02 0.02 —— — 1400所用具有同時脫磷提釩功能的冷固球團(tuán)成品成分的比例為(質(zhì)量百分比)Na2CO3 42% ；FeO 25% ；Fe203 25% ；Si02 4% ;A1203:4%。冷固球團(tuán)用量為 12. 5kg/t 鐵。吹煉終點(diǎn)，脫磷率達(dá)到85. 71 % ;半鋼中V含量僅有0. 02%，提釩率達(dá)到93. 33%,半鋼其余成分及溫度都在要求范圍以內(nèi)，轉(zhuǎn)爐同時提釩脫磷達(dá)到了很好的效果。示例 2在某鋼廠120噸轉(zhuǎn)爐提釩，其鐵水裝入量為145t，在轉(zhuǎn)爐提釩過程中，加入具有同時脫磷提釩功能的冷固球團(tuán)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐同時脫磷提釩操作。此冶煉爐次，含釩鐵水成分及吹煉終點(diǎn)半鋼成分及溫度如表2所示，含釩鐵水、生鐵塊半鋼其余成分是Fe。表2含釩鐵水成分及吹煉終點(diǎn)半鋼成分及溫度
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述生產(chǎn)方法包括以下步驟 將鈉鹽顆粒、氧化鐵皮顆粒、鋁礬土細(xì)粉及水混合，形成混合料； 經(jīng)過壓球機(jī)將混合料壓制成小球； 烘烤小球以去除水分，得到冷固球團(tuán)成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑的生產(chǎn)方法，其特征在于，在所述形成混合料的步驟中，按重量計(jì)，鈉鹽顆粒占22 28份，氧化鐵皮顆粒占3 7份，鋁礬土細(xì)粉占37 43份，水占27 33份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述鈉鹽為碳酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述烘烤步驟的溫度為250 350°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述小球的粒徑為20 30mm。
6.一種轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑，其特征在于，所述冷卻劑為冷固球團(tuán)，并且所述冷卻劑的成分按重量計(jì)包括35 45份的Na2C03、20 30份的Fe0、20 30份的Fe203、3 5份的 Si02、3 5 份的 A1203。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑，其特征在于，所述冷卻劑的粒徑為20 30mmo
8.一種轉(zhuǎn)爐脫磷提釩的方法，所述方法使用轉(zhuǎn)爐對含釩鐵水進(jìn)行吹煉，以制得釩渣和低磷半鋼，其特征在于，所述方法包括在吹煉過程中向轉(zhuǎn)爐中加入根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑來對含釩鐵水同時進(jìn)行脫磷和提釩處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑及其生產(chǎn)方法以及使用該冷卻劑的轉(zhuǎn)爐脫磷提釩方法。所述轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑的生產(chǎn)方法包括以下步驟將鈉鹽顆粒、氧化鐵皮顆粒、鋁礬土細(xì)粉及水混合，形成混合料；經(jīng)過壓球機(jī)將混合料壓制成小球；烘烤小球以去除水分，得到冷固球團(tuán)成品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括能夠在轉(zhuǎn)爐提釩過程中同時實(shí)現(xiàn)提釩和脫磷；操作簡單；對現(xiàn)有提釩工藝及半鋼質(zhì)量的影響較小；脫磷效率高，能保證提釩轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率。此外，本發(fā)明能夠?qū)掍撧D(zhuǎn)爐的部分脫磷任務(wù)前移至提釩轉(zhuǎn)爐，實(shí)現(xiàn)半鋼低成本轉(zhuǎn)爐煉鋼，便于得到成分、溫度合格的鋼水。
文檔編號C21C5/28GK102796840SQ20121023825
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者曾建華, 陳永, 梁新騰, 陳均, 李揚(yáng)洲, 楊森祥, 王二軍, 龔洪君, 楊曉東, 何為 申請人:攀鋼集團(tuán)研究院有限公司, 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩有限公司