一種脫磷化渣劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種脫磷化渣劑，包含以下質(zhì)量分數(shù)的組分：CaO：25～45％，MgO：12～30％，F(xiàn)eO：8～25％，SiO2：8～25％。本發(fā)明提供的脫磷化渣劑能夠形成一種彌補半鋼冶煉酸性渣系的物質(zhì)，起到快速化渣的作用，減少高磷半鋼冶煉中粘槍粘罩的現(xiàn)象。數(shù)據(jù)表明，在鐵水中磷的含量平均值達到0.21～0.25％的情況下，使用本發(fā)明提供的脫磷化渣劑進行半鋼冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉結(jié)束時，磷的含量≤0.030％的合格率為65％，脫磷效果較好。本發(fā)明還提供了一種脫磷化渣劑的制備方法，本發(fā)明提供的制備方法簡單易操作，不需經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)即可得到滿足要求的脫磷化渣劑。
【專利說明】一種脫磷化渣劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種脫磷化渣劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]我國釩鈦磁鐵礦床分布廣泛，儲量豐富，儲量和開采量居全國鐵礦的第三位，釩鈦磁鐵礦不僅是鐵的重要來源，而且伴生的釩、鈦、鉻、鈷、鎳、鉬族和鈧等多種組分，具有很高的綜合利用價值。
[0003]在現(xiàn)有的釩鈦磁鐵礦冶煉中，一般會在高爐釩鈦冶煉中添加4 %?5 %的高磷鐵礦以降低生產(chǎn)成本，但是由于高磷鐵礦的含磷量較高，添加到釩鈦冶煉過程中后會導(dǎo)致鐵水的磷含量增高，過高的含磷量可以使鋼產(chǎn)生“冷脆”現(xiàn)象并惡化鋼的焊接性能和冷彎性能，所以，必須將轉(zhuǎn)爐鐵水進行脫磷，以保證成品鋼的質(zhì)量。
[0004]由于釩鈦磁鐵礦中的釩可以提高鋼材的強度、硬度和耐磨性，是重要的戰(zhàn)略資源，在釩鈦磁鐵礦的冶煉過程中通常會采用提釩工藝，將釩從釩鈦磁鐵礦中提煉出來。而經(jīng)過提釩工藝后，鐵水中S1、V、Ti等元素已在提釩過程中氧化進入釩渣并帶走大量熱量，導(dǎo)致半鋼(提釩后的轉(zhuǎn)爐鐵水)冶煉熱量不足，又需要脫磷增加渣料，造成化渣比較困難，嚴重制約半鋼冶煉脫磷效果。因此，需要在半鋼冶煉過程中加入脫磷化渣劑，使得半鋼中的磷能夠與脫磷化渣劑中的成分反應(yīng)，進入爐渣，然后隨爐渣一起排出，達到脫磷的目的。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，脫磷化渣劑的主要成分為Si02、Mn0、P和S，其中，S12的含量在50%以上。使用現(xiàn)有技術(shù)中的脫磷化渣劑在半鋼冶煉中進行脫磷，在鐵水中磷的含量< 0.17%的情況下，在半鋼冶煉結(jié)束時，半鋼中磷的含量< 0.030%的合格率只有48.80%，脫磷效果較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種脫磷化渣劑及其制備方法，采用本發(fā)明提供的脫磷化渣劑，在半鋼冶煉中脫磷效果較好。
[0007]本發(fā)明提供一種脫磷化渣劑，包含以下質(zhì)量分數(shù)的組分:
[0008]CaO: 25 ?45%;
[0009]MgO: 12 ?30%;
[0010]FeO:8 ?25% ；
[0011]S12:8 ?25%。
[0012]優(yōu)選的，所述脫磷化渣劑中CaO的質(zhì)量分數(shù)為30?40 %。
[0013]優(yōu)選的，所述脫磷化渣劑中MgO的質(zhì)量分數(shù)為15?25%。
[0014]優(yōu)選的,所述脫磷化洛劑中FeO的質(zhì)量分數(shù)為10?18%。
[0015]優(yōu)選的，所述脫磷化洛劑中S12的質(zhì)量分數(shù)為10?18%。
[0016]優(yōu)選的，所述脫磷化渣劑還包含質(zhì)量分數(shù)< 0.065%的硫。
[0017]本發(fā)明提供一種脫磷化渣劑的制備方法，包括以下步驟:
[0018]將質(zhì)量分數(shù)為25?45%的CaO、質(zhì)量分數(shù)為12?30 %的MgO、質(zhì)量分數(shù)為8?25%的FeO和質(zhì)量分數(shù)為8?25%的S12混合，得到脫磷化渣劑。
[0019]優(yōu)選的，所述脫磷化渣劑的制備方法具體為:
[0020]將30?50%的石灰粉、15?40%的輕燒鎂粉、14?35%的鐵礦石粉或氧化鐵屑、15?35%的膨潤土混合，得到脫磷化渣劑。
[0021]優(yōu)選的，還包括:
[0022]將混合得到的脫磷化渣劑進行烘干，得到烘干的脫磷化渣劑。
[0023]優(yōu)選的，所述烘干的溫度為80?120°C ；
[0024]所述烘干的時間為7?8小時。
[0025]本發(fā)明提供了一種脫磷化渣劑，包含以下質(zhì)量分數(shù)的組分:CaO:25?45%，MgO:12?30%，F(xiàn)e0:8?25%，Si02:8?25%。本發(fā)明提供的脫磷化渣劑能夠形成一種彌補半鋼冶煉酸性渣系的物質(zhì)，起到快速化渣的作用，減少高磷半鋼冶煉中粘槍粘罩的現(xiàn)象。數(shù)據(jù)表明，在鐵水中磷的含量平均值達0.21?0.25%的情況下，使用本發(fā)明提供的脫磷化渣劑進行半鋼冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉結(jié)束時，磷的含量< 0.030%的合格率為65%，脫磷效果較好。進一步的，本發(fā)明提供的脫磷化渣劑還能夠降低總渣量和鋼鐵料的消耗，從而降低成本。本發(fā)明還提供了一種脫磷化渣劑的制備方法，本發(fā)明提供的制備方法簡單易操作，不需經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)即可得到滿足要求的脫磷化渣劑。

【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明提供了一種脫磷化渣劑，包含以下質(zhì)量分數(shù)的組分:CaO:25?45%，MgO:12 ?30%，F(xiàn)eO:8 ?25%，S12:8 ?25%。
[0027]本發(fā)明提供的脫磷化渣劑能夠快速化渣，并且脫磷效果好。
[0028]本發(fā)明提供的脫磷化渣劑包括Ca0(氧化鈣)，所述氧化鈣可以減少與所述脫磷化渣劑配合使用的輕燒白云石的用量，從而降低總渣量。在本發(fā)明中，所述氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)為25?45 %，優(yōu)選為30?40 %，更優(yōu)選為32?38 %。本發(fā)明對所述氧化鈣的形態(tài)沒有特殊的限制，本發(fā)明優(yōu)選采用氧化鈣粉末。本發(fā)明優(yōu)選將含有氧化鈣的礦石進行粉碎，得到氧化鈣粉末。本發(fā)明對所述含有氧化鈣的礦石的種類沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的含有氧化鈣的礦石即可。在本發(fā)明中，所述含有氧化鈣的礦石優(yōu)選為石灰，更優(yōu)選為CaO質(zhì)量分數(shù)為85%的石灰。本發(fā)明對所述氧化鈣粉末的粒度沒有特殊的限制，根據(jù)實際情況進行粉碎即可。
[0029]本發(fā)明提供的脫磷化渣劑包括Mg0(氧化鎂)，所述氧化鎂可以減少與所述脫磷化渣劑配合使用的輕燒白云石的用量，從而降低總渣量。在本發(fā)明中，所述氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)為12?30%，優(yōu)選為15?25%，更優(yōu)選為16?20%。本發(fā)明對所述氧化鎂的形態(tài)沒有特殊的限制，本發(fā)明優(yōu)選采用氧化鎂粉末。本發(fā)明優(yōu)選將含有氧化鎂的礦石進行粉碎，得到氧化鎂粉末。本發(fā)明對所述含有氧化鎂的礦石的種類沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的含有氧化鎂的礦石即可。在本發(fā)明中，所述含有氧化鎂的礦石優(yōu)選為輕燒鎂粉，更優(yōu)選為QM-75型輕燒鎂粉。本發(fā)明對所述氧化鎂粉末的粒度沒有特殊的限制，根據(jù)實際情況進行粉碎即可。
[0030]本發(fā)明提供的脫磷化渣劑包括FeO (氧化亞鐵)，所述氧化亞鐵能夠增加所述脫磷化渣劑的化渣能力，減少熔池金屬鐵的氧化。在本發(fā)明中，所述氧化亞鐵的質(zhì)量分數(shù)優(yōu)選為8?25%，更優(yōu)選為10?20%，最優(yōu)選為12?16%。本發(fā)明對所述氧化亞鐵的形態(tài)沒有特殊的限制，本發(fā)明優(yōu)選采用氧化亞鐵粉末。本發(fā)明優(yōu)選將含有氧化亞鐵的礦石進行粉碎，得到氧化亞鐵粉末。本發(fā)明對所述含有氧化亞鐵的礦石的種類沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的含有氧化亞鐵的礦石即可。在本發(fā)明中，所述含有氧化亞鐵的礦石優(yōu)選為鐵礦石或氧化鐵屑，更優(yōu)選為氧化亞鐵的質(zhì)量分數(shù)為50?60%的鐵礦石或氧化鐵屑。本發(fā)明對所述氧化亞鐵粉末的粒度沒有特殊的限制，根據(jù)實際情況進行粉碎即可。
[0031]本發(fā)明提供的脫磷化渣劑包括S12 (二氧化硅)，在本發(fā)明中，所述二氧化硅的質(zhì)量分數(shù)優(yōu)選為8?25%，更優(yōu)選為10?20%，最優(yōu)選為12?16%。本發(fā)明對所述二氧化硅的形態(tài)沒有特殊的限制，本發(fā)明優(yōu)選采用二氧化硅粉末。本發(fā)明優(yōu)選將含有二氧化硅的礦石進行粉碎，得到二氧化硅粉末。本發(fā)明對所述含有二氧化硅的礦石的種類沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的含有二氧化硅的礦石即可。在本發(fā)明中，所述含有二氧化硅的礦石優(yōu)選為膨潤土。本發(fā)明對所述二氧化硅粉末的粒度沒有特殊的限制，根據(jù)實際情況進行粉碎即可。
[0032]本發(fā)明提供的脫磷化渣劑還包括硫，在本發(fā)明中，所述硫的質(zhì)量分數(shù)優(yōu)選(0.065%，更優(yōu)選為< 0.05%，最優(yōu)選為< 0.03%。
[0033]本發(fā)明還提供了一種脫磷化渣劑的制備方法，包括以下步驟:將質(zhì)量分數(shù)為25?45%的CaO、質(zhì)量分數(shù)為12?30%的MgO、質(zhì)量分數(shù)為8?25%的FeO和質(zhì)量分數(shù)為8?25%的S12混合，得到脫磷化渣劑。本發(fā)明優(yōu)選將30?50%的石灰粉、15?40%的輕燒鎂粉、14?35%的鐵礦石粉或氧化鐵屑與15?35%的膨潤土混合，得到脫磷化渣劑。本發(fā)明對所述混合的方法沒有特殊的限制，采用常規(guī)的混合技術(shù)方案即可。
[0034]在本發(fā)明中，所述石灰粉的質(zhì)量分數(shù)為30?50%，優(yōu)選為35?45%，更優(yōu)選為38?42%。本發(fā)明對所述石灰粉的來源沒有特殊的限制，可采用所述石灰粉的市售商品，也可按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備石灰粉的技術(shù)方案自行制備。本發(fā)明優(yōu)選采用CaO含量為85%的石灰粉。本發(fā)明優(yōu)選將石灰進行粉碎，得到石灰粉。本發(fā)明對所述粉碎的方法沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的粉碎的技術(shù)方案即可。
[0035]在本發(fā)明中，所述輕燒鎂粉的質(zhì)量分數(shù)為15?40%，優(yōu)選為20?35%，更優(yōu)選為25?30%。本發(fā)明對所述輕燒鎂粉的來源沒有特殊的限制，可采用所述輕燒鎂粉的市售商品，也可按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備秦少美分的技術(shù)方案自行制備。具體的，在本發(fā)明的實施例中，可采用QM-75型輕燒鎂粉。
[0036]在本發(fā)明中，所述鐵礦石粉或氧化鐵屑的質(zhì)量分數(shù)為14?35%，優(yōu)選為15?30%，更優(yōu)選為20?25%。本發(fā)明對所述鐵礦石粉的來源沒有特殊的限制，本發(fā)明優(yōu)選將鐵礦石進行粉碎，得到鐵礦石粉。本發(fā)明對所述粉碎的方法沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的粉碎的技術(shù)方案即可。本發(fā)明對所述氧化鐵屑的來源沒有特殊的限制，采用所述氧化鐵屑的市售商品即可。
[0037]在本發(fā)明中，所述膨潤土的質(zhì)量分數(shù)為15?35%，優(yōu)選為20?30%，更優(yōu)選為23?28%。本發(fā)明優(yōu)選采用膨潤土顆粒，且對所述膨潤土顆粒的來源沒有特殊的限制。本發(fā)明優(yōu)選將膨潤土進行粉碎，得到膨潤土顆粒。本發(fā)明對所述粉碎的方法沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的粉碎的技術(shù)方案即可。
[0038]為提高所述脫磷化渣劑的脫磷及化渣的效率，在完成所述混合后，本發(fā)明優(yōu)選將混合得到的粉末進行壓球，得到脫磷化渣劑。本發(fā)明對所述壓球的方法和設(shè)備沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的壓球的技術(shù)方案和設(shè)備即可。
[0039]完成所述壓球后，本發(fā)明優(yōu)選將壓球得到的脫磷化渣劑進行烘干，得到烘干的脫磷化渣劑。在本發(fā)明中，所述烘干的溫度優(yōu)選為80?120°C，更優(yōu)選為85?110°C，最優(yōu)選為90?100°C，所述烘干的時間優(yōu)選為7?8小時，更優(yōu)選為7.2?7.8小時。
[0040]得到脫磷化渣劑后，將所述脫磷化渣劑用于半鋼冶煉，以容量為80噸的轉(zhuǎn)爐計，所述脫磷化渣劑的用量優(yōu)選為700?900kg/爐，更優(yōu)選為750?850kg/爐，最優(yōu)選為800kg/爐。使用本發(fā)明提供的脫磷化渣劑進行半鋼冶煉后，相比現(xiàn)有技術(shù)中使用的半鋼化渣劑，總渣料消耗降低了 8kg/噸，總渣料成本降低3.3元/噸，以年產(chǎn)200萬噸鋼計算，每年可減少外排渣量16000噸；鋼鐵料消耗減少了 2kg/噸，鋼鐵料成本降低了 8.7元/噸，綜合上述總渣料成本和鋼鐵料成本的降低，使用本發(fā)明提供的脫磷化渣劑可將總成本降低12元/噸，帶來了非常大的經(jīng)濟效益。
[0041]本發(fā)明提供了一種脫磷化渣劑，包含以下質(zhì)量分數(shù)的組分:CaO:25?45%，MgO:12?30%，F(xiàn)eO:8?25%，S12:8?25%。本發(fā)明提供的脫磷化渣劑具有較好的脫磷效果，數(shù)據(jù)表明，在鐵水中磷的含量平均值達0.21?0.25%的情況下，使用本發(fā)明提供的脫磷化渣劑進行半鋼冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉結(jié)束時，磷的含量< 0.030%的合格率為65%。本發(fā)明提供的脫磷化渣劑能夠形成一種彌補半鋼冶煉酸性渣系的物質(zhì)，起到快速化渣的作用，減少高磷半鋼冶煉中粘槍粘罩的現(xiàn)象。數(shù)據(jù)表明，使用本發(fā)明提供的脫磷化渣劑后，氧槍粘鋼后的割槍次數(shù)由原有的56次/月降低至26次/月，減少30次/月。進一步的，本發(fā)明提供的脫磷化渣劑還能夠降低總渣量和鋼鐵料的消耗，從而降低成本。
[0042]本發(fā)明還提供了一種脫磷化渣劑的制備方法，本發(fā)明提供的制備方法簡單易操作，不需經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)即可得到滿足要求的脫磷化渣劑。
[0043]為了進一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的一種脫磷化渣劑及其制備方法進行詳細描述，但不能將其理解為對本發(fā)明保護范圍的限定。
[0044]實施例1
[0045]將33Kg石灰、23Kg輕燒鎂粉、16Kg鐵礦石、30Kg膨潤土粉碎后混合，得到脫磷化渣劑混合粉末；
[0046]將得到的脫磷化渣劑混合粉末壓球后，在100°C下烘干8小時。得到脫磷化渣劑。得到的脫磷化渣劑中含有質(zhì)量分數(shù)為27.77%的氧化鈣、17.58%的氧化鎂、9.02%的氧化亞鐵和14.40%的二氧化硅。
[0047]本發(fā)明將本實施例得到的50噸脫磷化渣劑進行50次半鋼冶煉，冶煉結(jié)束后，對轉(zhuǎn)爐鋼水進行化學(xué)分析，統(tǒng)計鋼水中磷含量< 0.03%的中標率，結(jié)果表明鋼水中磷含量(0.03%的合格率為65%。
[0048]實施例2
[0049]將37Kg石灰、20Kg輕燒鎂粉、17Kg鐵礦石、32Kg膨潤土粉碎后混合，得到脫磷化渣劑混合粉末；
[0050]將得到的脫磷化渣劑混合粉末壓球后，在100°C下烘干8小時。得到脫磷化渣劑。得到的脫磷化渣劑中含有質(zhì)量分數(shù)為31.71%的氧化鈣、14.68%的氧化鎂、9.56%的氧化亞鐵和15.56%的二氧化硅。
[0051]本發(fā)明將本實施例得到的50噸脫磷化渣劑進行50次半鋼冶煉，冶煉結(jié)束后，對轉(zhuǎn)爐鋼水進行化學(xué)分析，統(tǒng)計鋼水中磷含量< 0.03%的中標率，結(jié)果表明鋼水中磷含量(0.03%的合格率為65%。
[0052]實施例3
[0053]將34Kg石灰、26kg輕燒鎂粉、25Kg鐵礦石、20Kg膨潤土粉碎后混合，得到脫磷化渣劑混合粉末；
[0054]將得到的脫磷化渣劑混合粉末壓球后，在100°C下烘干8小時。得到脫磷化渣劑。得到的脫磷化渣劑中含有質(zhì)量分數(shù)為28.49%的氧化鈣、19.60%的氧化鎂、13.90%的氧化亞鐵和9.90%的二氧化硅。
[0055]本發(fā)明將本實施例得到的50噸脫磷化渣劑進行50次半鋼冶煉，冶煉結(jié)束后，對轉(zhuǎn)爐鋼水進行化學(xué)分析，統(tǒng)計鋼水中磷含量< 0.03%的中標率，結(jié)果表明鋼水中磷含量(0.03%的合格率為65%。
[0056]實施例4
[0057]將32Kg石灰、22kg輕燒鎂粉、20Kg鐵礦石和26Kg膨潤土粉碎后混合，得到脫磷化洛劑混合粉末；
[0058]將得到的脫磷化渣劑混合粉末壓球后，在100°C下烘干8小時。得到脫磷化渣劑。得到的脫磷化渣劑中含有質(zhì)量分數(shù)為26.02%的氧化鈣、16.13%的氧化鎂、10.75%的氧化亞鐵和12.30%的二氧化硅。
[0059]本發(fā)明將本實施例得到的50噸脫磷化渣劑進行50次半鋼冶煉，冶煉結(jié)束后，對轉(zhuǎn)爐鋼水進行化學(xué)分析，統(tǒng)計鋼水中磷含量< 0.03%的中標率，結(jié)果表明鋼水中磷含量(0.03%的合格率為65%，。
[0060]由以上實施例可以看出，使用本發(fā)明提供的脫磷化渣劑進行半鋼冶煉后，鋼水中磷含量< 0.03%的合格率為65%，說明本發(fā)明提供的脫磷化渣劑具有較好的脫磷效果。
[0061]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種脫磷化渣劑，包含以下質(zhì)量分數(shù)的組分:
CaO:25 ?45% ;
MgO:12 ?30% ；
FeO:8 ?25% ；
S12:8 ?25%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫磷化渣劑，其特征在于，所述脫磷化渣劑中CaO的質(zhì)量分數(shù)為30?40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫磷化渣劑，其特征在于，所述脫磷化渣劑中MgO的質(zhì)量分數(shù)為15?25%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫磷化渣劑，其特征在于，所述脫磷化渣劑中FeO的質(zhì)量分數(shù)為10?18%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫磷化渣劑，其特征在于，所述脫磷化渣劑中S12的質(zhì)量分數(shù)為10?18%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任意一項所述的脫磷化渣劑，其特征在于，所述脫磷化渣劑還包含質(zhì)量分數(shù)< 0.065%的硫。
7.一種脫磷化渣劑的制備方法，包括以下步驟: 將質(zhì)量分數(shù)為25?45%的CaO、質(zhì)量分數(shù)為12?30%的MgO、質(zhì)量分數(shù)為8?25%的FeO和質(zhì)量分數(shù)為8?25%的S12混合，得到脫磷化渣劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述脫磷化渣劑的制備方法具體為: 將30?50 %的石灰粉、15?40 %的輕燒鎂粉、14?35 %的鐵礦石粉或氧化鐵屑與15?35%的膨潤土混合，得到脫磷化渣劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制備方法，其特征在于，還包括: 將混合得到的脫磷化渣劑進行烘干，得到烘干的脫磷化渣劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述烘干的溫度為80?120°C； 所述烘干的時間為7?8小時。
【文檔編號】C21C7/064GK104232841SQ201410508227
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】謝超, 尹文, 羅清明, 陶文利, 馮一春, 楊碧英 申請人:四川德勝集團釩鈦有限公司