CN109825673A

CN109825673A - 一种转炉化渣脱磷剂及其应用

Info

Publication number: CN109825673A
Application number: CN201910231881.0A
Authority: CN
Inventors: 张思勋; 王兆存; 王强; 魏潇; 王建景
Original assignee: Shandong Iron and Steel Group Co Ltd SISG
Current assignee: Shandong Iron and Steel Group Co Ltd SISG
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2019-05-31

Abstract

本发明属于冶金工程领域，具体地，涉及一种转炉化渣脱磷剂及其应用。本发明的转炉化渣脱磷剂是以烧结法或拜耳法生产氧化铝后的赤泥为原料，经烘干后制成。所述转炉化渣脱磷剂成分组成按重量百分比计包括：Fe₂O₃：5％～35％，Al₂O₃：3.5％～25％，SiO₂：3％～25％，Na₂O：1.5％～10％，CaO：2％～25％，S+P≤2.0％，其它为不可避免杂质。本发明的转炉化渣脱磷剂，工艺方法简单易行，成渣、化渣速度快，脱磷效率高，转炉喷溅量明显降低；本发明可以明显降低石灰使用量，应用本发明的转炉化渣脱磷剂，转炉初期加入后，对铁水的脱磷率在70％以上，石灰消耗可以降低8.0％以上。

Description

一种转炉化渣脱磷剂及其应用

技术领域

本发明属于冶金工程领域，具体地，涉及一种转炉化渣脱磷剂及其应用，主要应用于转炉冶炼生产。

背景技术

赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。赤泥的生成量大、回收利用不足，导致其对环境污染影响越来越大，每年我国近3000万吨的赤泥生成量，如何发挥赤泥复杂物相的优势，将赤泥在黑色冶金中进行回收再利用，是冶金工作者的研究重点。而且赤泥中含有氧化铁、氧化铝、氧化钠、铝酸钙等多种复杂物相，可应用于钢铁冶金炉料，实现赤泥回收利用。

对钢铁冶金而言，铁水入炉原料中贫矿的比例增加，铁水磷含量日益提高，高磷铁水进入转炉后，脱磷工艺成为制约钢铁生产产量的重要因素。

申请号为CN201410036893.5的中国专利申请，公开了一种以铝工业赤泥为基体的转炉脱磷剂及其制备方法。其成分组成满足：50～70％的干燥赤泥；5～15％的石灰；15～30％的铁精粉或铁皮球；2～10％的轻烧白云石；0.5％的粘合剂；其质量百分比的CaO+Na₂O+Fe₂O₃三者总含量不低于55％。

申请号为CN201510676813.7的中国专利申请公开了一种铁水预处理脱硅/脱磷剂，其中所述的高铁赤泥成分以质量百分数计为：TFe：40～50％、T.O：12～18％、Al₂O₃:7～15％、Na₂O:4～8％、SiO₂:3～8％、MgO:0.5～2％；该专利是将拜耳法生产的固体废弃物经磁选后提纯富集所得；

申请号为CN201410176170.5的中国专利申请公开了一种高铁赤泥用作炼钢造渣剂的回收再利用方法，是将赤泥与石灰以1:0.6～0.8的质量比例混合，用于炼钢过程中的造渣剂。

申请号为CN201611142386.5的中国专利申请公开了一种以高铁赤泥为基体的铁水脱硅剂及其使用方法。组分按质量百分比组成为高铁赤泥70％～90％、镁渣10％～25％；所述高铁赤泥成分：Fe₂O₃ 35～55％，Al₂O₃ 10～20％，Na₂O 5～15％，其余成分为SiO₂、TiO₂、CaO及杂质；所述镁渣中氧化钙含量≥55％、氧化镁含量≥6％和二氧化硅含量≤35％。

综上所述，上述专利均是将赤泥磁选后再进行回收利用，增加了回收利用成本。而且上述专利申请都是通过添加其它辅料实现赤泥的综合利用，而辅料的添加一是增加原料成本，同时也降低对赤泥原料的高效利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在转炉化渣脱磷剂的组成及应用。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明是利用赤泥含有多种物相的优势，将其应用在转炉初期的化渣冶炼及脱磷工艺中，用以提高转炉化渣效果，加快前期冶炼节奏。

本发明的转炉化渣脱磷剂，主要是以烧结法或拜耳法生产氧化铝后的赤泥为原料，直接经烘干后制成。所述烘干可以使用本领域公知的方式或装置进行处理，可选择但不作为限制地，可以脱水后在120～350℃进行烘干，烘干后的水分应不低于2.5％。

根据本发明所述的转炉化渣脱磷剂，其中优选地，所述转炉化渣脱磷剂成分组成按重量百分比计为：Fe₂O₃：5％～35％，Al₂O₃：3.5％～25％，SiO₂：3％～25％，Na₂O：1.5％～10％，CaO：2～25％，S+P≤2.0％，其它为不可避免杂质。

根据本发明所述的转炉化渣脱磷剂，其中优选地，所述转炉化渣脱磷剂的产品形状为粒状或压球状。

本发明还提供了所述转炉化渣脱磷剂在转炉化渣脱磷中应用，同时，本发明的转炉化渣脱磷剂也可以作为转炉的冷却剂或调渣剂使用。

本发明还提供了一种转炉化渣脱磷方法，包括在转炉冶炼初期加入上述任一所述转炉化渣脱磷剂，添加量优选为每吨钢0.5～6.0kg。

本发明是针对现有的普通赤泥原料，对含铁量在35％以下的赤泥进行综合应用。利用低铁赤泥高碱度、高氧化性、含铁熟料、多相、低熔点等优势，直接将其作为钢铁冶金炉料。本发明将拜耳法，以及烧结法、混联法生产出的低铁含量赤泥烘干去水分后，直接作为炼钢辅料进行应用。

本发明可以替代转炉化渣的萤石，提高转炉脱磷率，减少石灰的消耗量。添加工艺简单，易于操作，且对转炉红渣量总量有明显的降低作用，同时可以明显减少转炉喷溅渣。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的转炉化渣脱磷剂，工艺方法简单易行，成渣、化渣速度快，脱磷效率高，转炉喷溅量明显降低；

(2)本发明可以明显降低石灰使用量，应用本发明的转炉化渣脱磷剂，转炉初期加入后，对铁水的脱磷率在70％以上，石灰消耗可以降低8.0％以上。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

作为优选方案如下：

本发明提供的转炉化渣脱磷剂是在转炉冶炼过程中加入，利用低铁赤泥原料的高碱度、高氧化性和复杂多相、低熔点的特点，可以与同期加入的石灰、白云石、烧结矿、含铁污泥球等同时添加。在吹氧结束前4分钟，一般不建议继续添加。

优选地，对于120吨转炉而言，转炉化渣脱磷剂作为钢铁辅料的添加比例为吨钢0.5～6.0kg。

本发明所述的转炉化渣脱磷剂主要用于转炉前期冶炼时作为钢铁辅料添加。

下面介绍几个将本发明方法应用于转炉冶炼生产工艺中的实施例。

实施例1

120t转炉，铁水量为103.55t，废钢料10.23t，来料铁水温度为1400℃，铁水P含量为0.157％。转炉化渣脱磷剂成分为Fe₂O₃：33％，Al₂O₃：21％，SiO₂：17％，Na₂O：7.2％，CaO：6.9％，(S+P)：0.5％。

转炉吹氧开始，添加石灰2.6t，白云石1.02t，含铁污泥球1.30t，转炉化渣脱磷剂400kg，吹氧2～3分钟后，第二次添加转炉化渣脱磷剂200kg。与同等来料铁水条件下不添加转炉化渣脱磷剂的对比结果显示，转炉脱磷率提高16.80％，转炉终点渣含铁量下降2.03％。吨钢石灰消耗量同比降低1.95kg。

实施例2

120t转炉，铁水量为118.59t，废钢料12.89t，来料铁水温度为1380℃，铁水P含量为0.137％。转炉化渣脱磷剂成分为Fe₂O₃：17％，Al₂O₃：23.8％，SiO₂：22％，Na₂O：3.2％，CaO：19.6％，(S+P)：0.8％。

转炉吹氧开始，添加石灰2.85t，白云石1.12t，含铁污泥球1.52t，转炉化渣脱磷剂500kg，吹氧2～3分钟后，第二次添加转炉化渣脱磷剂230kg。与同等来料铁水条件下不添加转炉化渣脱磷剂的对比结果显示，转炉脱磷率提高12.32％，转炉终点渣含铁量下降1.83％。吨钢石灰消耗量同比降低1.35kg。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种转炉化渣脱磷剂，其特征在于，所述转炉化渣脱磷剂是以烧结法或拜耳法生产氧化铝后的赤泥为原料，经烘干后制成。

2.根据权利要求1所述的转炉化渣脱磷剂，其特征在于，所述转炉化渣脱磷剂成分组成按重量百分比计为：Fe₂O₃：5％～35％，Al₂O₃：3.5％～25％，SiO₂：3％～25％，Na₂O：1.5％～10％，CaO：2％～25％，S+P≤2.0％，其它为不可避免杂质。

3.根据权利要求1或2所述的转炉化渣脱磷剂，其特征在于，所述转炉化渣脱磷剂的产品形状为粒状或压球状。

4.权利要求1-3任一所述转炉化渣脱磷剂在转炉化渣脱磷、作为转炉的冷却剂或调渣剂中的应用。

5.一种转炉化渣脱磷方法，包括在转炉冶炼初期加入权利要求1-3任一所述转炉化渣脱磷剂，添加量为每吨钢0.5～6.0kg。