CN101736115B

CN101736115B - 转炉强化熔渣剂及其制备方法和使用方法

Info

Publication number: CN101736115B
Application number: CN2009102514808A
Authority: CN
Inventors: 沈昶
Original assignee: Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2029-12-22
Also published as: CN101736115A

Abstract

本发明提供一种转炉强化熔渣剂，其特征在于，其组分重量百分比为：贫锰矿粉：55～70％，铁氧化物：15～20％，高温分散剂：2～5％，石灰：10～15％，粘结剂：2～5％。所述贫锰矿粉中MnO含量为15～35％；所述铁氧化物中FeO含量为55～65％；所述高温分散剂中Na2CO3含量为80～90％；所述石灰中CaO含量为70～80％。使用转炉强化熔渣剂炉化渣效果明显改善，化渣时间缩短1-2min，转炉吹炼过程平稳，无返干和喷溅现象，降低了造渣料消耗，延长了炉衬寿命；转炉终点P含量降低10％-20％；转炉吹炼时间缩短1-2min，冶炼周期缩短；转炉无喷溅、返干，钢铁料消耗大降低10kg/t钢。

Description

转炉强化熔渣剂及其制备方法和使用方法

技术领域

本发明属转炉冶炼领域，尤其涉及转炉吹炼过程中所用的转炉强化熔渣剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

在转炉吹炼过程中炉渣起着极为重要的作用。为获得符合钢种成份和温度的钢水，在转炉吹炼过程中必须产生具有良好渣系的炉渣，充分进行钢水、炉渣之间反应，以进行充分的脱S、脱P。吹炼过程中的造渣材料主要有活性石灰、轻烧白云石。此外炼钢过程中需要加入一些化渣剂，降低炉渣熔点，提高炉渣的活性，促进钢渣充分反应。萤石(CaF2)是良好的化渣剂，但萤石对炉衬的侵蚀严重。随着中国产钢能力的不断扩大，企业竞争加剧，各钢厂不断提高转炉的炉龄，同时由于环保的要求。因此钢厂在冶炼过程中都相继停止了使用莹石做为化渣剂。在产量提高的同时，由于市场的激烈竞争，对钢质量要求越来越高，而替代莹石作为化渣剂的污泥球(转炉尘泥)含[S]量很高，使用污泥球可使钢中绝对[S]含量增加0.02％-0.03％，降低了钢水质量。因此污泥球在炼钢过程中的用量大大减少，甚至停用。然而转炉炼钢过程中不加化渣剂吹炼，化渣时间长，炉渣中期返干，造成粘枪、喷溅现象频频发生，且脱磷困难，终点磷含量经常超标。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种转炉强化熔渣剂，使用该转炉强化熔渣剂既不侵蚀炉衬，又可减少转炉喷溅、粘枪，同时可以提高转炉脱磷效率的。本发明还提供其制备方法和使用方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种转炉强化熔渣剂，其组分重量百分比为：贫锰矿粉：55～70％，铁氧化物：15～20％，高温分散剂：2～5％，石灰：10～15％，粘结剂：2～5％。

所述贫锰矿粉中MnO含量为15～35％；所述铁氧化物中FeO含量为55～65％；所述高温分散剂中Na2CO3含量为80～90％；所述石灰中CaO含量为70～80％。

本发明提供的转炉强化熔渣剂的制备方法，包括配料、混匀、造球、筛分、养护、烘干工序，其特征在于，所述配料工序将所述转炉强化熔渣剂组分按以下重量百分比配料：贫锰矿粉：55～70％，铁氧化物：15～20％，高温分散剂：2～5％，石灰：10～15％，粘结剂：2～5％；所述的混匀工序采用立式搅拌机搅拌10～15分钟，加入适量水合剂，继续搅拌成半干料；所述的造球工序为：半干料经皮带送入压球机压制成球体。

本发明还提供转炉强化熔渣剂的使用方法，其特征在于，所述转炉强化熔渣剂加入总量为5-10kg/t钢，转炉开吹30秒内加入总量的60％，在转炉吹炼前期的5分钟内，加入其余部分。

转炉吹炼中期根据炉渣“返干”情况，加入适量转炉强化熔渣剂。使用转炉强化熔渣剂炉次与未使用炉次相比具有以下优点：

1、化渣效果明显改善，化渣时间缩短1-2min，转炉吹炼过程平稳，无“返干”和喷溅现象，降低了造渣料消耗(10％-20％)，延长了炉衬寿命；

2、转炉终点P含量降低10％-20％；

3、转炉吹炼时间缩短1-2min，冶炼周期缩短；

4、转炉无喷溅、返干，钢铁料消耗大大降低(10kg/t钢)；

5、降温效果明显优于铁矿石，在降温效果相同的情况下，用量可比矿石减少50％；

6、一倒残[Mn]含量增加10～20％左右，减少了合金用量；

具体实施方式

转炉强化熔渣剂的作用机理如下：

转炉初期渣形成时，初渣中的SiO₂与石灰外围CaO晶粒或刚刚熔和初渣中CaO反应，生成高熔点的2CaO.SiO2复合物，沉淀在石灰块外围，使石灰溶解速度大大降低，成渣速度减缓。

在开吹30秒内加入转炉强化熔渣剂后，迅速在渣中分散为细小颗粒，其中的MnO与转炉前期渣反应，渣内形成低熔点的锰橄榄石，可以充分缩小2CaO.SiO2的相区，使熔渣在很宽的温度范围内保持均匀液态。转炉吹炼前期的炉渣在强化熔渣剂加入后30秒～1分钟就迅速形成液态渣。

此外，强化熔渣剂中的铁氧化物为铁鳞及火焰切割渣，主要成分为FeO，转炉吹炼前期加入强化熔渣剂可以增加渣中FeO含量，提高转炉脱磷效率。

P+2.5(FeO)＝(PO2.5)+2.5Fe

炉渣的氧化铁含量越高，磷在渣铁间的分配比越大。反应式中FeO的高低实际上是由熔渣中FeO的活度决定。因此，要提高磷在渣铁间的分配比，必须提高熔渣FeO的活度。在低温、低碱度条件下，FeO的活度系数变化不大，增加渣中FeO的浓度是增大FeO活度的主要手段，且FeO含量高可以增加熔渣的流动性，对脱磷的动力学条件也很有好处。

高温分散剂在转炉内迅速分解为细小颗粒可以提高反应面积，提高转炉初期渣的磷容量，提高脱磷能力。

石灰石在炉渣中分解吸热，降低反应界面温度，有利于脱磷反应进行。

转炉强化熔渣剂，其组成重量百分比：贫锰矿粉：55～70％；铁氧化物：15～20％；高温分散剂：2～5％；石灰：10～15％；粘结剂：2～5％.

在转炉吹炼过程中促进化渣、脱磷的主要组分是贫锰矿粉中的MnO和铁氧化物中的FeO，贫锰矿粉MnO含量为15～35％，铁氧化物FeO含量为55～65％，高温分散剂中Na2CO3含量为80～90％，石灰中CaO为70～80％.

本发明采用贫锰矿粉制备转炉强化熔渣剂的制备方法按以下步骤进行：

1、配料：根据贫锰矿品位计算配比，将贫锰矿粉、铁氧化物、高温分散剂、石灰、粘结剂按重量百分比进行配料；

2、混匀：采用立式搅拌机搅拌10～15分钟，加入适量水合剂，继续搅拌成半干料；

3、造球：半干料经皮带送入压球机压制成球体；

4、筛分；

5、养护、烘干；

6、装袋。

以上各步骤均在常温、常压下进行。

转炉强化熔渣剂的使用方法为：转炉强化熔渣剂加入总量为5-10kg/t钢。转炉开吹30秒内加入总量的60％，在转炉吹炼前期的5分钟内，加入其余部分。造渣时加入轻烧白云石或轻烧镁球与(MnO)共同成渣效果更好。转炉吹炼中期根据炉渣“返干”情况，适量加入转炉强化熔渣剂降低炉渣粘度。

实施例1：

在某厂150吨转炉冶炼过程中，进行了使用和未使用转炉强化熔渣的对比试验，试验数据见表1。

表1：使用转炉强化熔渣剂炉次和未用炉次冶炼情况对比

通过数据对比，加入转炉强化熔渣剂的优点有：

1、转炉强化熔渣剂冶金特性良好，能够快速成渣，提前化渣1′～1.5′；能全程化渣，基本上不喷溅，不“返干”，不粘枪；有利安全生产，降低钢铁料消耗。

2、冶炼平稳，生产顺行，缩短冶炼周期，有利提高钢产量。

3、转炉脱磷率有较大提高，终点[P]含量降低10～20％。

实施例2：

在某厂70吨转炉使用，转炉强化熔渣剂加入量为5～10kg/t钢，加入方式为开吹30秒内加入300kg，开吹后3-5min时再次加入100～200kg，转炉供氧方式和加料方式按原操作程序进行。

Claims

1.一种转炉强化熔渣剂，其特征在于，其组分重量百分比为：贫锰矿粉：55～70％，铁氧化物：15～20％，高温分散剂：2～5％，石灰：10～15％，粘结剂：2～5％；所述贫锰矿粉中MnO含量为15～35％；所述铁氧化物中FeO含量为55～65％；所述高温分散剂中Na2CO3含量为80～90％；所述石灰中CaO含量为70～80％。

2.一种权利要求1所述的转炉强化熔渣剂的制备方法，包括配料、混匀、造球、筛分、养护、烘干工序，其特征在于，所述配料工序将所述转炉强化熔渣剂组分按以下重量百分比配料：贫锰矿粉：55～70％，铁氧化物：15～20％，高温分散剂：2～5％，石灰：10～15％，粘结剂：2～5％；所述的混匀工序采用立式搅拌机搅拌10～15分钟，加入适量水合剂，继续搅拌成半干料；所述的造球工序为：半干料经皮带送入压球机压制成球体。

3.一种权利要求2所述的转炉强化熔渣剂的使用方法，其特征在于，所述转炉强化熔渣剂加入总量为5-10kg/t钢，转炉开吹30秒内加入总量的60％，在转炉吹炼前期的5分钟内，加入其余部分。

4.如权利要求3所述的转炉强化熔渣剂的使用方法，其特征在于，转炉吹炼中期根据炉渣“返干”情况，加入适量转炉强化熔渣剂。