CN102776325A - 萤石球及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属冶金中化渣、脱磷硫的助熔剂技术，特别是一种萤石球及其生产方法。本发明的萤石球，CaF₂质量百分比含量≥80%，水分质量百分比≤1%，其中SiO₂质量百分比含量低于5%，硫元素质量百分比低于0.1%，磷元素质量百分比低于0.6%。本发明萤石球的生产方法包括步骤：原料准备、原料烘干、粘合搅拌、挤压成型、萤石球烘干。经试验采用预制成型、具有一定强度的萤石球团压入钢液的方法，带来了非常好的效果，不仅节约了资源、改善了对环境的影响，而且取得很好的使用、经济效果。

Description

萤石球及其生产方法

技术领域

本发明涉及金属冶金中化渣、脱磷硫的助熔剂技术，特别是一种萤石球及其生产方法。

背景技术

随着我国经济建设的飞速发展，市场对钢铁材料的需求猛增。萤石，是一种矿物，其主要成分是氟化钙（CaF₂），具有能降低难熔物质的熔点，降低炉渣粘度，使渣和金属很好分离，在冶炼过程中脱硫、脱磷，增强金属的可煅性和抗张强度等特点。在钢铁工业中作助熔剂，可降低熔点，增加渣的流动性。它与石灰共用时可以降低钢中的硫、磷的含量。根据炼钢炉的类型，萤石用量发生变动。因此，它作为助熔剂被广泛应用于钢铁冶炼及铁合金生产、化铁工艺和有色金属冶炼。

在铁水及钢液脱硫及脱磷过程中，萤石的加入方式逐渐引起了关注，通常的萤石粉与其它脱硫、磷剂混合喷吹的方式有诸多的不利，如：容易造成损失、喷溅；喷入深度不足，造成的钢液脱硫、磷不均匀等。这不仅造成矿产资源浪费，而且给环境造成影响。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种萤石球及其生产方法。

本发明技术方案：一种萤石球，CaF₂质量百分比含量≥80%，水分质量百分比≤1%，其中SiO₂质量百分比含量低于5%，硫元素质量百分比低于0.1%，磷元素质量百分比低于0.6%。

萤石球由一种或一种以上质量百分比含量不同的CaF₂组成。

萤石球的生产方法，包括以下步骤：

1)原料准备

以CaF₂质量百分比含量75~95%的萤石矿粉为原料，同时要求原料中SiO₂质量百分比含量低于5%，硫元素质量百分比低于0.1%，磷元素质量百分比低于0.6%，水分质量百分比低于8%；

可用一种可或几种不同CaF₂质量百分比含量的萤石矿粉混合配比成原料；

2) 原料烘干

原料经旋转炉烘窑烘干，烘干条件如下：

经温度120～200℃烘干，时间20～50分钟，原料水分控制在质量百分比含量不高于1.5%，经筛网分离成粒度80-400目的干粉后冷却至50～80℃；

3) 粘合搅拌

将每批次按200kg冷确后的烘干的干粉送入搅拌机混合，同时加入质量百分比3%~10%的水玻璃（模数3-5）粘结剂，经50-80分钟的搅拌，使其充分混合均匀成混合料；

4)挤压成型

将搅拌的混合料送入高压成型机压制成萤石球，压机模具形状可调，萤石球体形状有椭球形、圆球形两类，每球质量为20-50g，成型压力为30-50MPa；

5) 萤石球烘干

将成形萤石球送入烘干机，温度升至140~190℃，保持30~50分钟，水分质量百分比≤1%。

本发明避免了直接使用萤石矿粉加入到金属冶金中而造成喷溅、喷入深度不足，造成金属液脱硫、磷不均匀等问题，从而影响产品质量；可替代萤石块矿，节约了矿产资源，保护了自然环境；本发明原料成本低，工艺流程短，没有固、液、气废弃物的排放，不造成二次污染，能够以较低的成本得到成份及强度合格的萤石球，经济效率显著提高。

经试验采用预制成型、具有一定强度的萤石球团压入钢液的方法，带来了非常好的效果，不仅节约了资源、改善了对环境的影响，而且取得很好的使用、经济效果。

具体实施方式

实施例一

产品：CaF₂质量百分比含量为80-85%，水分质量百分比≤1%的萤石球。

生产过程如下：

配料为CaF₂质量百分含量75%，水分质量百分含量5%的矿粉与CaF₂质量百分含量95%、水分质量百分含量5%的矿粉按质量比1:1混合，矿粉中其它成份含量均需符合SiO₂质量百分含量低于5%，硫元素质量含量低于0.1%，磷元素质量含量低于0.6%的要求；混合料经120℃烘干50分钟，经筛网分离出粒度80目的干粉后冷却至50℃；随后将干粉按批次送入搅拌机，同时配3%的模数为3的水玻璃，经50分钟搅拌；随后搅拌粉经30MPa压制成每球20g的椭球形；随后成形球经140℃烘干50分钟，水分质量百分含量低于1%，即为成品。

实施例二

产品：CaF₂质量百分比为85-90%，水分质量百分比≤1%的萤石球。

生产过程如下：

配料为CaF₂质量百分含量80%，水分质量百分含量6%的矿粉与CaF₂含量95%、水分质量百分含量6%的矿粉按质量比1:2混合，矿粉中其它成份含量均需符合SiO₂质量百分含量低于5%，硫元素质量百分含量低于0.1%，磷元素质量百分含量低于0.6%的要求；混合料经150℃烘干40分钟，经筛网分离出粒度120目的干粉后冷却至60℃；随后将干粉按批次送入搅拌机，同时配5%的模数为4的水玻璃，经60分钟搅拌；随后搅拌粉经35MPa压制成每球40g的椭球形；随后成形球经150℃烘干40分钟，水分质量百分含量低于1%，即为成品。

实施例三

产品：CaF₂质量百分比为82-87%，水分质量百分比≤1%的萤石球。

生产过程如下：

配料为CaF₂质量百分含量80%，水分质量百分含量5%的矿粉与CaF₂质量百分含量90%、水分质量百分含量5%的矿粉按质量比1:1混合，矿粉中其它成份含量均需符合SiO₂质量百分含量低于5%，硫元素质量百分含量低于0.1%，磷元素质量百分含量低于0.6%的要求；混合料经170℃烘干30分钟，经筛网分离出粒度150目的干粉后冷却至70℃；随后将干粉按批次送入搅拌机，同时配7%的模数为5的水玻璃，经60分钟搅拌；随后搅拌粉经40MPa压制成每球30g的椭球形；随后成形球经160℃烘干35分钟，水分质量百分含量低于1%，即为成品。

实施例四

产品：CaF₂质量百分比为85-90%，水分质量百分比≤1%的萤石球。

生产过程如下：

配料为CaF₂质量百分含量85%，水分质量百分含量5%的矿粉与CaF₂含量90%、水分质量百分含量8%的矿粉按质量比1:1混合，矿粉中其它成份含量均需符合SiO₂质量百分含量低于5%，硫元素质量百分含量低于0.1%，磷元素质量百分含量低于0.6%的要求；混合料经180℃烘干30分钟，经筛网分离出粒度200目的干粉后冷却至80℃；随后将干粉按批次送入搅拌机，同时配10%的模数为4的水玻璃，经70分钟搅拌；随后搅拌粉经45MPa压制成每球35 g的椭球形；随后成形球经180℃烘干30分钟，水分质量百分含量低于1%，即为成品。

实施例五

产品：CaF₂质量百分比为80-85%，水分质量百分比≤1%的萤石球。

生产过程如下：

配料为CaF₂质量百分含量75%，水分质量百分含量5%的矿粉与CaF₂含量95%、水分质量百分含量5%的矿粉按质量比1:1混合，矿粉中其它成份含量均需符合SiO₂质量百分含量低于5%，硫元素质量百分含量低于0.1%，磷元素质量百分含量低于0.6%的要求；混合料经200℃烘干20分钟，经筛网分离出粒度400目的干粉后冷却至50℃；随后将干粉按批次送入搅拌机，同时配5%的模数为3.5的水玻璃，经80分钟搅拌；随后搅拌粉经50MPa压制成每球50g的椭球形；随后成形球经190℃烘干35分钟，水分质量百分含量低于1%，即为成品。

实施例六

产品：CaF₂质量百分比不低于80%，水分质量百分比≤1%的萤石球。

生产过程如下：

配料为CaF₂质量百分含量85%，水分质量百分含量3%的矿粉，矿粉中其它成份含量均需符合SiO₂质量百分含量低于5%，硫元素质量百分含量低于0.1%，磷元素质量百分含量低于0.6%的要求；混合料经200℃烘干20分钟，经筛网分离出粒度400目的干粉后冷却至80℃；随后将干粉按批次送入搅拌机，同时配10%的模数为5的水玻璃，经80分钟搅拌；随后搅拌粉经50MPa压制成每球50g的圆球形；随后成形球经190℃烘干20分钟，水分质量百分含量低于1%，即为成品。

实施例七

产品：CaF₂质量百分比不低于85%，水分质量百分比≤1%的萤石球。

生产过程如下：

配料为CaF₂质量百分含量90%，水分质量百分含量3%的矿粉，矿粉中其它成份含量均需符合SiO₂质量百分含量低于5%，硫元素质量百分含量低于0.1%，磷元素质量百分含量低于0.6%的要求；混合料经180℃烘干30分钟，经筛网分离出粒度300目的干粉后冷却至60℃；随后将干粉按批次送入搅拌机，同时配8%的模数为4.5的水玻璃，经70分钟搅拌；随后搅拌粉经45MPa压制成每球40g的圆球形；随后成形球经170℃烘干30分钟，水分质量百分含量低于1%，即为成品。

实施例八

产品：CaF₂质量百分比不低于90%，水分质量百分比≤1%的萤石球。

生产过程如下：

配料为CaF₂质量百分含量95%，水分质量百分含量3%的矿粉，矿粉中其它成份含量均需符合SiO₂质量百分含量低于5%，硫元素质量百分含量低于0.1%，磷元素质量百分含量低于0.6%的要求；混合料经160℃烘干40分钟，经筛网分离出粒度200目的干粉后冷却至50℃；随后将干粉按批次送入搅拌机，同时配6%的模数为4的水玻璃，经60分钟搅拌；随后搅拌粉经40MPa压制成每球35g的圆球形；随后成形球经160℃烘干40分钟，水分质量百分含量低于1%，即为成品。

实施例九

产品：CaF₂质量百分比不低于85%，水分质量百分比≤1%的萤石球。

生产过程如下：

配料为CaF₂质量百分含量90%，水分质量百分含量3%的矿粉，矿粉中其它成份含量均需符合SiO₂质量百分含量低于5%，硫元素质量百分含量低于0.1%，磷元素质量百分含量低于0.6%的要求；混合料经140℃烘干30分钟，经筛网分离出粒度150目的干粉后冷却至60℃；随后将干粉按批次送入搅拌机，同时配5%的模数为3.5的水玻璃，经50分钟搅拌；随后搅拌粉经35MPa压制成每球25g的圆球形；随后成形球经150℃烘干45分钟，水分质量百分含量低于1%，即为成品。

实施例十

产品：CaF₂质量百分比不低于80%，水分质量百分比≤1%的萤石球。

生产过程如下：

配料为CaF₂质量百分含量85%，水分质量百分含量3%的矿粉，矿粉中其它成份含量均需符合SiO₂质量百分含量低于5%，硫元素质量百分含量低于0.1%，磷元素质量百分含量低于0.6%的要求；混合料经120℃烘干50分钟，经筛网分离出粒度80目的干粉后冷却至50℃；随后将干粉按批次送入搅拌机，同时配3%的模数为3的水玻璃，经60分钟搅拌；随后搅拌粉经30MPa压制成每球2g的圆球形；随后成形球经140℃烘干50分钟，水分质量百分含量低于1%，即为成品。

Claims (3)

1.一种萤石球，其特征是：CaF₂质量百分比含量≥80%，水分质量百分比≤1%，其中SiO₂质量百分比含量低于5%，硫元素质量百分比低于0.1%，磷元素质量百分比低于0.6%。

2.根据权利要求1所述的一种萤石球，其特征是：萤石球由一种或一种以上质量百分比含量不同的CaF₂组成，其配比是1:1或1:2。

3.一种萤石球的生产方法，包括以下步骤：

1)原料准备

以CaF₂质量百分比含量75~95%的萤石矿粉为原料，同时要求原料中SiO₂质量百分比含量低于5%，硫元素质量百分比低于0.1%，磷元素质量百分比低于0.6%，水分质量百分比低于8%；

可用一种可或几种不同CaF₂质量百分比含量的萤石矿粉混合配比成原料，其配比是1:1或1:2；

2) 原料烘干

原料经旋转炉烘窑烘干，烘干条件如下：

经温度120～200℃烘干，时间20～50分钟，原料水分控制在质量百分比含量不高于1.5%，经筛网分离成粒度80-400目的干粉后冷却至50～80℃；

3) 粘合搅拌

将每批次按200kg冷确后的烘干的干粉送入搅拌机混合，同时加入质量百分比3%~10%模数3-5的水玻璃粘结剂，经50-80分钟的搅拌，使其充分混合均匀成混合料；

4)挤压成型

将搅拌的混合料送入高压成型机压制成萤石球，压机模具形状可调，萤石球体形状为椭球形或圆球形两类，每球质量为20-50g，成型压力为30-50MPa；

5) 萤石球烘干

将成形萤石球送入烘干机，温度升至140~190℃，保持30~50分钟，水分质量百分比≤1%。