CN102382926A - 转炉炼钢无氟复合造渣剂 - Google Patents

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Abstract

转炉炼钢无氟复合造渣剂属于熔融铁类合金的处理，添加处理剂去除杂质，尤其涉及转炉冶炼用快速造渣剂。该造渣剂按重量百分比由下列组分组成，Al2O325～45，Fe2O3 15～35，B2O3 3～10，MgO 5～15，CaO 3～15，其余为杂质和粘结剂。呈颗粒状球团，该造渣剂在转炉冶炼初期分二批加入炉内，吨钢加入6～8Kg。与现有技术相比，优点是：不含CaF2，避免了含氟气体与氟离子对大气与水资源的污染；原料资源丰富，价格低廉；球团强度高，性能稳定；化渣快，起渣时间提前1分钟左右；全程化渣好，不喷溅、不返干，不粘枪；钢铁料消耗降低，造渣料消耗降低，经济效益明显。

Description

转炉炼钢无氟复合造渣剂
技术领域
本发明属于熔融铁类合金的处理，添加处理剂去除杂质，尤其涉及转炉冶炼用快速造渣剂。
背景技术
转炉造渣是转炉冶炼的关键操作，而快速化渣是转炉造渣的核心内容。采用造渣剂是促进转炉快速化渣的重要措施。早年使用的造渣剂中含有CaF2，其缺陷是CaF2与炉渣中SiO2反应生成SiF4随炉气进入大气中，污染了空气，氟离子溶于水中，污染水源。当前，许多工厂采用Al2O3-Fe2O3基无氟造渣剂，Al2O3和Fe2O3都能促进快速化渣，但存在两点缺陷：其一是Al2O3本身熔点高，熔化需要一段时间，化渣有滞后现象；其二是Al2O3在碱性渣中，以不同形式的复合阴离子存在，这种复合阴离子基本构成单元是许多个
Figure BSA00000248384100012
聚合起来，就会形成复杂的络离子，比如：
Figure BSA00000248384100013
Figure BSA00000248384100014
等，聚合
Figure BSA00000248384100015
越多，结构越复杂，其半径就越大，因此炉渣黏度就越大，流动性差。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种转炉炼钢无氟复合造渣剂，提高化渣速度，降低炉渣黏度，增强炉渣流动性。
为了达到上述目的，本发明的造渣剂以较高含量的Al2O3和Fe2O3，再配加B2O3来降低炉渣熔点；以较高含量的Fe2O3再配加B2O3来降低炉渣黏度，加速化渣。
转炉炼钢无氟复合造渣剂，按重量百分比(％)由下列组分组成：
Al2O3 25～45，Fe2O3 15～35，B2O3 3～10，MgO 5～15，CaO 3～15，其余为杂质和粘结剂。
本发明进一步改进，按重量百分比(％)由下列组分组成：
Al2O3 26～30，Fe2O3 28～35，B2O3 3～5，MgO 5～8，CaO 10～15，其余为杂质和粘结剂。
本发明进一步改进，按重量百分比(％)由下列组分组成：
Al2O3 31～40，Fe2O3 22～27，B2O3 6～8，MgO 9～12，CaO 3～8，其余为杂质和粘结剂。
本发明进一步改进，按重量百分比(％)由下列组分组成：
Al2O3 41～45，Fe2O3 15～21，B2O3 9～10，MgO 13～15，CaO 5～10，其余为杂质和粘结剂。
所述的转炉炼钢无氟复合造渣剂，由工业原料：铁矾土粉、铁精矿粉、含硼矿粉、白云石粉按上述规定的组分(重量百分比)配制，加入粘结剂，经混匀-制粒-烘干-冷却-装袋；呈颗粒状球团，粒径Φ30-60mm。
在转炉冶炼初期将本造渣剂加入炉内，各组分的作用分述如下：
1、B2O3助熔。由于B2O3的酸性比SiO2的强，渣中CaO优先与B2O3反应，生成产物熔点都较低，其中CaO·B2O3＜1200℃；2CaO·CaO＜1300℃；3CaO·B2O3＜1500℃。B2O3与CaO形成低熔点的nCaO·B2O3，不仅减少了2CaO·SiO2的生成量，缩小了2CaO·SiO2在多元渣系存在的区域，并且破坏了包围石灰的致密坚硬的2CaO·SiO2外壳，有利于石灰溶解。这双重因素显著提高了化渣速度。炉渣黏度与炉渣熔点正相关，随炉渣熔点的下降，在同一炉渣温度情况下，质点的热振动加强，增加了炉渣中络离子解体的几率，因而使炉渣黏度相应下降，流动性提高，有利炉渣向石灰细孔的渗透，也能促进化渣速度的提高。
2、Al2O3降低炉渣熔点。Al2O3能与MnO、SiO2生成一系列低熔点化合物，比如2MnO·2Al2O3·5SiO2(～1415℃)、MnO·Al2O3·2SiO2(～1400℃)、3MnO·Al2O3·3SiO2(～1195℃)等。Al2O3能降低C2S的熔点，促进石灰熔解。在转炉冶炼前期，石灰一进入炉渣就在石灰外表产生难熔的2CaO·SiO2结壳阻碍了石灰的熔解。Al2O3能降低2CaO·SiO2的熔点，使2CaO·SiO2外壳解体，促进石灰熔解。
3、Fe2O3能使冶炼初期石灰表面难熔的2CaO·SiO2熔点下降，并能使炉渣黏度下降，有利于前期快速化渣。
与现有技术相比，优点是不含CaF2，避免了含氟气体与氟离子对大气与水资源的污染；原料资源丰富，价格低廉；球团强度高，性能稳定；化渣快，起渣时间提前1分钟左右；全程化渣好，不喷溅、不返干，不粘枪；钢铁料消耗降低3Kg/t以上，造渣料消耗降低，经济效益明显。
具体实施方式
转炉炼钢无氟复合造渣剂的原料为铁矾土、铁精矿、含硼矿石和白云石，经破碎成粒/粉状，再配加粘结剂制成颗粒状球团；在50吨转炉上使用，用提前化渣时间Δt＝t比较-t实施(分钟)表示造渣效果，其值越大表示效果越好。
实施例1
对原料进行处理，破碎成粒/粉状，各组分按规定的重量百分比，进行称重配料-加入粘结剂-混匀-制粒-烘干-冷却-装袋。制成颗粒状球团，粒径Φ30-60mm。50吨转炉冶炼钢种为35K、40Cr，复合造渣剂加入量为6～8Kg/t，每炉约加入330Kg。分两批加入转炉内：第一批复合造渣剂随开吹第一批渣料一起加入，数量是总量的2/3；第二批余量在吹炼30％左右加入。造渣剂组分按重量百分比(％)及提前化渣时间列于表中。
实施例2
按照实施例1的方法进行制备和应用，各组分的重量百分比及提前化渣时间列于表1中。
实施例3：
按照实施例1的方法进行制备和应用，各组分的重量百分比及提前化渣时间列入表1中。
实施例4：
按照实施例1的方法进行制备和应用，各组分的重量百分比及提前化渣时间列入表1中。
实施例5：
按照实施例1的方法进行制备和应用，各组分的重量百分比及提前化渣时间列入表1中。
表1
Figure BSA00000248384100031

Claims (5)

1.转炉炼钢无氟复合造渣剂，按重量百分比(％)由下列组分组成：
Al2O3 25～45，Fe2O3 15～35，B2O3 3～10，MgO 5～15，CaO 3～15，其余为杂质和粘结剂。
2.根据权利要求1所述的转炉炼钢无氟复合造渣剂，按重量百分比(％)由下列组分组成：
Al2O3 26～30，Fe2O3 28～35，B2O3 3～5，MgO 5～8，CaO 10～15，其余为杂质和粘结剂。
3.根据权利要求1所述的转炉炼钢无氟复合造渣剂，按重量百分比(％)由下列组分组成：
Al2O3 31～40，Fe2O3 22～27，B2O3 6～8，MgO 9～12，CaO 3～8，其余为杂质和粘结剂。
4.根据权利要求1所述的转炉炼钢无氟复合造渣剂，按重量百分比(％)由下列组分组成：
Al2O3 41～45，Fe2O3 15～21，B2O39～10，MgO 13～15，CaO 5～10，其余为杂质和粘结剂。
5.根据权利要求1所述的转炉炼钢无氟复合造渣剂，由工业原料：铁矾土粉、铁精矿粉、含硼矿粉、白云石粉按上述规定的组分(重量百分比)配制，加入粘结剂，经混匀-制粒-烘干-冷却-装袋；呈颗粒状球团，粒径Φ30-60mm。
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