CN102839252B

CN102839252B - 一种转炉炉渣无氟助熔剂及其生产方法

Info

Publication number: CN102839252B
Application number: CN201210307852.6A
Authority: CN
Inventors: 陈希来; 杨杰; 谢小群; 汪汉杰; 朱先营
Original assignee: XIXIA COUNTY HENDERSON AND METALLURGY MATERIAL Co Ltd
Current assignee: XIXIA COUNTY HENDERSON AND METALLURGY MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2032-08-28
Also published as: CN102839252A

Abstract

本发明涉及一种转炉炉渣无氟助熔剂及其生产方法，它含有金属铝、氧化锰、三氧化二铝、铁及其氧化物、二氧化硅、氧化钙、氧化镁及不可避免的其它杂质，适应于转炉炼钢时化渣。所用原料普通，成球工艺先进、可靠，无氟助熔剂使用方便。本发明的优点是：可显著改善熔池反应动力学条件，炉渣活性高，很好解决了因炉渣“返干”造成的氧枪粘钢、金属喷溅及炉渣脱S、P能力差问题；降低渣中TFe含量，增加钢水中Fe收得率，降低钢水吨耗成本；缩短冶炼时间，提高钢水中锰含量和收得率；减少炉衬侵蚀，溅渣护炉效果好；因不含F^-，益于环保，实现无氟炼钢，适合于转炉炼钢生产进程清洁化的要求。

Description

一种转炉炉渣无氟助熔剂及其生产方法

技术领域

本发明涉及炼钢用转炉炉渣助熔剂，尤其涉及一种转炉炉渣无氟助熔剂。

背景技术

炼钢的过程是炼渣的过程。造好渣是炼钢工艺中重要环节，如转炉炼钢炉渣的理化性质及渣量，关系到钢中杂质的去除，关系到金属中上浮非金属夹杂物的吸收，关系到喷溅大小和金属的收得率。石灰是常用的造渣材料，冶炼过程中CaO易与SiO₂反应生成高熔点的C₂S（2050℃），会造成炉渣粘稠，影响了成渣速度和出现“反干”现象，导致氧枪粘钢、金属喷溅、炉渣脱夹杂能力下降等一系列问题。因此，炼钢同时需同时进行化渣，使渣尽快具有适当的碱度、氧化性和流动性，以使钢铁冶炼尽快进行。

转炉炉渣助熔剂的开发应具备以下几方面原则：1）熔点低、化渣能力强、避免高熔点C₂S生成；2）对炉衬侵蚀作用小；3）不污染钢水；4）对生态环境污染小；5）熔化吸热少；6）成本适中、质量稳定、用量合适。

萤石是目前常用的助熔化渣剂，主要成分为CaF₂，具有熔点低且与CaO、硅酸钙生成低熔点共晶物质的特性，如CaF₂与CaO在1362℃共晶，CaF₂与CaO、SiO₂形成三元共晶体枪晶石3CaO·2SiO₂·CaF₂的熔点为1130℃，因此萤石具有很强的助熔化渣作用。此外，萤石还可以破坏硅酸盐渣系中硅氧络合离子的网状结构，从而有效降低渣的粘度。但利用萤石化渣存在如下缺点：炉衬侵蚀性强、污染环境、危害人体健康、萤石品位质量不稳定，面临逐步被淘汰境地。因此，需要开发新型的转炉炉渣无氟助熔剂。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种转炉炉渣无氟助熔剂及其生产方法。其突出特点是：加入的金属铝会还原渣中的氧化铁（2Al+3FeO=Al₂O₃+3Fe）增加钢水的金属收得率，反应发生同时放出大量热量有助于化渣；此外，反应生成的Al₂O₃因活性高，又会进一步参与化渣。MnO能够压缩C₂S等高熔点复合物在多元渣系中的析出区域，具有很好化渣能力。TFe的助熔能力强，在1230℃时能形成铁酸钙、硅铁酸钙等系列低熔点化合物。Al₂O₃能够使石灰熔化过程中所形成的2CaO·SiO₂外壳渣化，使CaO迅速熔入渣中，并且CaO-A1₂O₃所形成的复合化合物大部分在1500℃左右，有利于促进CaO渣化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种转炉炉渣无氟助熔剂，它含有金属铝（Al）、氧化锰（MnO）、三氧化二铝（Al₂O₃）、铁及其氧化物（TFe）、二氧化硅（SiO₂）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）及不可避免的其它杂质；其所含组份的重量百分比分别为：金属铝1～15、氧化锰10～40、三氧化二铝30～50、铁及其氧化物5～20、二氧化硅≤20、氧化钙≤7、氧化镁≤3，其它物质余量。

上述转炉炉渣无氟助熔剂中，金属铝为铝灰或铝屑或含铝废料或铝铁合金或铝粒，或其中的两种或两种以上以任意比例的混合的混合物。

上述转炉炉渣无氟助熔剂中，氧化锰为锰铁合金或锰矿，或二者以任意比例的混合的混合物。

上述转炉炉渣无氟助熔剂的生产方法，具有如下工艺流程：1）原材料取样分析及备料；2）配料：按预定配比对所用物料称量；3）混料：将上述原料混合加入混碾机混匀后进行混碾就，得混匀物料；4）压球：将上述混匀物料放入对辊式压球机内滚压成球，球径为5～40mm；5）焙烧：将上述筛分合格的球粒进入隧道窑中于100～500℃烘烤处理30～100分钟，成品水份0.5%以下时冷却、筛分、包装、入库。

本发明的有益效果是，可显著改善熔池反应动力学条件，炉渣活性高，很好解决了因炉渣“返干”造成的氧枪粘钢、金属喷溅及炉渣脱S、P能力差问题；降低渣中TFe含量，增加钢水中Fe收得率，降低钢水吨耗成本；缩短冶炼时间，提高钢水中锰含量和收得率；减少炉衬侵蚀，溅渣护炉效果好；因不含F^-，益于环保，实现无氟炼钢，适合于转炉炼钢生产进程清洁化的要求。

具体实施方式

实施例1

一种转炉炉渣无氟助熔剂，它含有金属铝（Al）、氧化锰（MnO）、三氧化二铝（Al₂O₃）、铁及其氧化物（TFe）、二氧化硅（SiO₂）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）及不可避免的其它杂质；其所含组份的重量百分比分别为：金属铝1～15、氧化锰10～40、三氧化二铝30～50、铁及其氧化物5～20、二氧化硅≤20、氧化钙≤7、氧化镁≤3，其它物质余量。

上述转炉炉渣无氟助熔剂的制备方法，具有如下工艺流程：

1）原材料取样分析及备料：

将铝灰、锰矿及结合剂（木质素黄酸钙）采购到位分别储存，并对原料取样分析，其化学组成分别是：

铝灰：8%≤Al≤15%、60%≤Al₂O₃≤80%；

锰矿：MnO₂≥20%、5%≤TFe≤15%、SiO₂≤40%；

结合剂（木质素黄酸钙）：木质素含量 ≥50～65%

2）配料：

将取样分析后的原料称重：铝灰200kg、锰矿800kg、结合剂（木质素黄酸钙）5kg；

3）混料：

将上述原料混合加入混碾机混匀后进行混碾就，得混匀物料；

4）压球：

将上述混匀物料放入对辊式压球机内滚压成球，球径为5～40mm；

5）焙烧：

将上述筛分合格的球粒进入隧道窑中于100℃烘烤处理100分钟，成品水份0.5%以下时冷却、筛分、包装、入库。

实施例2

上述转炉炉渣无氟助熔剂的制备方法，具有如下工艺流程：

1）原材料取样分析及备料：

将铝粒、锰铁合金、矾土粉及结合剂（木质素黄酸钙）采购到位分别储存，并对原料取样分析，其化学组成分别是：

金属铝粒：Al≥90%；

锰铁合金：MnO:40%、TFe:60%;

矾土粉：Al₂O₃≥70%、SiO₂≤25%；

结合剂（木质素黄酸钙）：木质素含量 ≥50～65%

2）配料：

将取样分析后的原料称重：金属铝粒20kg、锰铁合金280kg、矾土粉700 kg、结合剂（木质素黄酸钙）10kg；

3）混料：

4）压球：

5）焙烧：

将上述筛分合格的球粒进入隧道窑中于400℃烘烤处理50分钟，成品水份0.5%以下时冷却、筛分、包装、入库。

试验应用例：采用本发明实施例1制备的转炉炉渣无氟助熔剂，2011年9月在国内某大型钢厂的150吨转炉上进行试验，试验过程和数据结果表明：加入该无氟化渣剂后，熔渣的流动性好，渣中的氧化铁含量下降约3%，钢水中终点锰含量提高，炉壁挂渣、护炉效果好，无氧枪粘钢、金属喷溅现象，有利促进了熔渣对钢中S、P的吸附、去除，效果显著。

Claims

1.一种转炉炉渣无氟助熔剂，它含有金属铝（Al）、氧化锰（MnO）、三氧化二铝（Al₂O₃）、铁及其氧化物（TFe）、二氧化硅（SiO₂）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）及不可避免的其它杂质；其所含组份的重量百分比分别为：金属铝1～15、氧化锰10～40、三氧化二铝30～50、二氧化硅≤20、氧化镁≤3，其它物质余量；其特征在于铁及其氧化物、氧化钙重量百分比分别为：铁及其氧化物5～20、氧化钙≤7；所述的金属铝为铝灰或铝屑或含铝废料或铝铁合金或铝粒，或其中的两种或两种以上以任意比例的混合的混合物；所述的氧化锰为锰铁合金或锰矿，或二者以任意比例的混合的混合物；其生产方法包括以下步骤：1）原材料取样分析及备料；2）配料：按预定配比对所用物料称量；3）混料：将上述原料混合加入混碾机混匀后进行混碾就得混匀物料；4）压球：将上述混匀物料放入对辊式压球机内滚压成球，球径为5～40mm；5）焙烧：将上述筛分合格的球粒进入隧道窑中于100～500℃烘烤处理30～100分钟，成品水份0.5%以下时冷却、筛分、包装、入库。