CN101798611A - 转炉用无氟化渣剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转炉用无氟化渣剂，它主要包括5-30重量份的锰(Mn)原料，0-20重量份的二氧化硅(SiO₂)原料和10-50重量份的全铁(TFe)原料。将上述无氟化渣剂制成5-50mm颗粒料，加入量根据铁水中含硅量确定，一般控制在5-7kg/t钢即可。本发明的优点在于提高转炉补炉寿命，降低补炉材料损耗，加快转炉炼钢节聚，减少日常维护和检修时间。在原材料、设备状况不变的情况下，转炉加入本无氟化渣剂后，技术指标都能得到不同程度的改善，且吹炼平稳、化渣良好，避免了炉渣返干现象，改善了转炉炼钢的操作条件，使得转炉的一些主要消耗指标都呈下降趋势，脱磷、脱硫效果优于其他化渣剂。

Description

转炉用无氟化渣剂

技术领域

本发明涉及炼钢业专用的转炉造渣助熔剂，尤其是涉及一种转炉用无氟化渣剂。

背景技术

在国内外传统的炼钢工艺中，萤石被用作转炉炼钢造渣的主要助熔剂，其主要成份是氟化钙(CaF₂)。由于其熔点很低，它能使CaO和阻碍石灰熔解的2CaO·SiO₂外壳的熔点显著降低，而且作用迅速，因而能加速石灰的熔解，改善炉渣的流动性。但是使用萤石作为转炉化渣剂，存在一定的局限性：一方面，萤石中的氟会严重侵蚀转炉的炉衬，导致转炉寿命降低、污染空气、增加钢铁料的消耗量；另一方面近年来受萤石资源短缺的影响，萤石价格波动较大，大大增加了炼钢企业的生产成本。故近年来，国内外从事冶金技术的工作人员都在积极寻找各种萤石代用品或改进造渣工艺，以达到不用萤石也能造流动性好、去除夹杂能力强、脱磷、脱硫效果好的转炉炉渣。通过近年来的试验研究发现，除CaF₂外，Al₂O₃和Fe₂O₃也能够使2CaO·SiO₂的熔点下降，使2CaO·SiO₂解体，所以目前用铝铁矿石替代萤石作化渣剂已得到了广泛的应用。但是由于铝铁矿石价格的一涨再涨以及在使用中存在的缺陷，业界人士还在继续努力寻找其他性能更好的化渣剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种性能更优越的转炉用无氟化渣剂。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的转炉用无氟化渣剂，它主要包括5-30重量份的锰(Mn)原料，0-20重量份的二氧化硅(SiO₂)原料和10-50重量份的全铁(TFe)原料。

将上述无氟化渣剂制成5-50mm颗粒料，加入量根据铁水中含硅量确定，一般控制在5-7kg/t钢即可。

本发明的优点在于提高转炉补炉寿命，降低补炉材料损耗，加快转炉炼钢节奏，减少日常维护和检修时间。在原材料、设备状况不变的情况下，转炉加入本无氟化渣剂后，技术指标都能得到不同程度的改善，且吹炼平稳、化渣良好，避免了炉渣返干现象，改善了转炉炼钢的操作条件，使得转炉的一些主要消耗指标都呈下降趋势，脱磷、脱硫效果优于其他化渣剂。在转炉炼钢中使用本化渣剂的优点主要体现在：

1、化渣剂中的全铁向渣中供应氧化铁，既可以调节冶炼温度又可向转炉间接供氧，提高金属收得率，对废钢资源奇缺的中国炼钢业尤其重要；

2、转炉炼钢的化学反应中，锰(Mn)氧化后生成碱性的氧化锰(MnO)，它只熔于渣而不熔于钢。在碱性渣操作中，由于氧化钙(CaO)的高浓度而使一大部分氧化锰(MnO)处于游离状态，故氧化锰(MnO)可起到调节炉渣熔点，改善熔渣流动性的良好特征，对炉渣过氧化起到一定的抑制作用。

3、采用上述化渣剂后，渣中氧化锰百分含量提高，由于氧化锰是碱性材料，对炉衬侵蚀减小，有益于溅渣护炉。

4、使用上述化渣剂后，在相同工艺条件下，脱磷(P)条件变好，有利于脱磷率的稳定，总体脱磷效率提高，可达到90％。

5、使用本发明化渣剂和使用铁/铝矿石化渣剂对转炉渣的影响对比如下：

转炉渣在形成熔渣时，碱性氧化物电离，形成金属阳离子和氧阴离子，酸性氧化物则吸收熔体中的氧离子，转变为复合阴离子，由于复合阴离子(特别是结构复杂时)都比阳离子大，所以炉渣的粘度主要取决于内部存在的复合阴离子的大小。另一方面，熔化后，渣中离子能够自由移动，由于离子的静电势不相等，静电势较大的阴离子如O^2-将群聚于静电势强的阳离子(Fe²⁺及Mg²⁺)周围；而静电势小的阴离子SiO₄ ^4-，PO₄ ³⁺，AlO₂ ^-，S^2-等则群聚集于静电势较弱的阳离子如Ca²⁺等周围，与Ca²⁺结合的硅氧离子受到很弱的极化。硅氧离子的结构和熔渣中O/Si比有关，随着O/Si比的降低，硅氧离子聚合使结构变复杂，P₂O₅，Al₂O₃，和SiO₂一样也可以形成一系列的磷氧离子P₂O_y ^2-，铝氧离子Al_xO_y ^2-等，并且还可以形成更为复杂的SiPO₇ ^5-及由铝代替硅形成铝硅离子等，这些均使炉渣的粘度增加。而加入碱性氧化物，供给O^2-(CaO，MgO，MnO等)均使结构复杂的硅氧离子分裂成较简单的硅氧离子，硅氧离子的解体，可将炉渣的粘度降低。所以加入铝铁化渣剂能够降低炉渣的熔点，而加入本发明的锰铁化渣剂不但能降低炉渣的熔点，而且能降低炉渣的粘度使炉渣活跃。

具体实施方式

实施例1：

本发明所述的转炉用无氟化渣剂，它包括原料锰5％重量份，二氧化硅20％重量份，全铁50％重量份，挥发份、灰分等25％重量份。

实施例2：

本发明所述的转炉用无氟化渣剂，它包括原料锰8％重量份，二氧化硅20％重量份，全铁40％重量份，挥发份、灰分等32％重量份。

实施例3：

本发明所述的转炉用无氟化渣剂，它包括原料锰15％重量份，二氧化硅15％重量份，全铁40％重量份，挥发份、灰分等30％重量份。

实施例4：

本发明所述的转炉用无氟化渣剂，它包括原料锰20％重量份，二氧化硅10％重量份，全铁30％重量份，挥发份、灰分等40％重量份。

实施例5：

本发明所述的转炉用无氟化渣剂，它包括原料锰25％重量份，二氧化硅5％重量份，全铁20％重量份，挥发份、灰分等50％重量份。

实施例6：

本发明所述的转炉用无氟化渣剂，它包括原料锰30％重量份，全铁10％重量份，挥发份、灰分等60％重量份。

Claims (1)

1.一种转炉用无氟化渣剂，其特征在于：它主要包括5-30重量份的锰原料，0-20重量份的二氧化硅原料和10-50重量份的全铁原料。