CN110564917A - 一种炉渣改质剂及其制备方法 - Google Patents

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张伟
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Abstract

本发明公开了一种炉渣改质剂及其制备方法，按重量百分比计，该改质剂包括以下含量的物料：5～10％的石灰粉，40～60％的无烟煤粉，15～30％的白云石粉，5～20％的AD粉，2～6％的粘结剂。该改渣剂由于含有C和Al，因此能迅速降低渣中氧化铁含量并缩短溅渣时间，提高炉渣MgO含量、提高熔点和粘度，从而明显提高转炉溅渣护炉效果。本发明提供的炉渣改质剂在溅渣护炉使用后可降低补炉料、氮气、石灰多项消耗，经济效益显著。

Description

一种炉渣改质剂及其制备方法
技术领域
本发明属于炼钢领域，尤其是涉及一种炉渣改质剂及其制备方法，用于转炉溅渣护炉阶段降低炉渣氧化性优化溅渣护炉效果的炉渣改质剂。
背景技术
由于部分低碳品种钢及低磷钢种([C]≤0.07％；[P]≤0.020％)的冶炼，造成转炉冶炼终点深吹严重，个别炉次终渣全铁含量甚至达到20％以上。TFe过高一方面增加了钢铁料消耗；另一方面由于炉渣TFe过高会降低炉渣熔点及粘度，严重影响转炉溅渣护炉效果，对转炉的炉体维护工作带来了很大的压力；同时也造成溅渣时间偏长，补炉喷补时间较多，严重影响生产节奏；TFe过高还会造成炉渣过稀挡渣困难，下渣炉次会造成合金脱氧剂消耗增加，甚至严重污染钢水。
随着炼钢技术的不断进步，对转炉炼钢终点炉渣进行改质的技术目前已在各大钢铁企业中相继推广应用。采用改质剂对转炉终渣进行成分调整，通过降低炉渣FeO含量从而使炉渣熔点和粘度提高，有利于提高溅渣层的耐蚀性和抗冲刷性能及改善炉渣与炉衬之间的粘附作用；炉渣熔点和粘度的提高，加上改质剂对炉渣的快速降温作用，可以缩短溅渣起渣时间；通过添加还原剂对终渣进行气化脱磷反应可降低钢渣的磷含量，从而使得钢渣可以进一步循环利用。将气化脱磷渣留至下炉作为造渣原料，不仅可以利用高温钢渣含有的物理热，同时还可以减少如石灰、白云石等造渣料的消耗，从而进一步降低转炉吨钢渣量。
发明内容
为了解决低碳钢炉渣氧化性强，溅渣时间长且炉渣不易附着在炉衬这一情况，发明了一种用于转炉溅渣阶段炉渣改性的炉渣改质剂及其制备方法。
本发明提供一种炉渣改质剂，按重量百分比计，所述炉渣改质剂包括5～10％的石灰粉，40～60％的无烟煤粉，15～30％的白云石粉，5～20％的AD粉，2～6％的粘结剂，将以上原料配压制成球状颗粒。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
将5～10％的石灰粉，40～60％的无烟煤粉，15～30％的白云石粉，5～20％的AD粉，2～6％的粘结剂，配压制成球状颗粒，上述原料的重量之和为100％。
作为优选，所述的石灰粉为活性石灰粉，其含CaO≥80％，SiO2≤5％，小于3mm粒级≥90％。
作为优选，所述的无烟煤粉，其含碳量≥90％，Sd≤0.5％，小于2mm粒级≥90％。
作为优选，所述的白云石粉，其含MgO≥18％，SiO2≤3.5％，小于3mm粒级≥90％。
作为优选，所述的AD粉，其含Al量为15～30％。
作为优选，所述的炉渣改质剂形状为颗粒状，直径为10-30mm。
作为优选，所述的粘结剂，包括竣甲基纤维素、膨润土、蒙脱石类硅酸盐、细晶氧化铝和硅藻土的一种或多种。
本发明提供一种炉渣改质剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将原料石灰粉、AD粉、无烟煤粉，白云石粉，粘结剂按比例放入混料设备搅拌混合均匀；
2)将步骤1)搅拌混合后的原料制成直径10～30mm的球状颗粒；
3)将步骤2)压制好的材料置于烘干设备中烘干，烘干后水分≤2％，得到成品材料。
作为优选，所述步骤2)制备球状颗粒的设备包括造球和/或压球设备，压制成型过程中的压力为25-50Mpa。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1.本发明由于采用无烟煤粉，主要成分为C，加入炉内C会与炉渣中(FeO)反应降低炉渣氧化性，反应化学方程式如下：C+FeO＝Fe+CO；
2.本发明由于含有AD粉，其主要成分为Al及Al2O3，加入炉内Al会与炉渣中(FeO)反应降低炉渣氧化性，反应化学方程式如下：2Al+3FeO＝3Fe+Al2O3；
3.由于FeO的降低，提高了炉渣的熔点及粘度，可以有效缩短溅渣时间同时提高溅渣护炉效果，进一步减少补炉次数，有效提升转炉产能；
4.本发明中由于含有白云石粉，白云石粉中主要成分为MgO，因此可增加渣中MgO含量，进而提高炉渣熔点，改善溅渣护炉效果。
使用本发明涉及的炉渣改质剂，由于含有C、Al脱氧剂，加入炉内C会与炉渣中(FeO)反应降低炉渣氧化性，由于FeO的降低，提高了炉渣的熔点及粘度，可以有效缩短溅渣时间同时提高溅渣护炉效果，进一步减少补炉次数，有效提升转炉产能；由于含有白云石粉，白云石粉中主要成分为MgO，因此可增加渣中MgO含量，进而提高炉渣熔点，改善溅渣护炉效果；改质后炉渣可以全部留作下一炉循环利用，可有效降低转炉钢铁料、石灰、白云石、氮气等各项消耗，进而可以大幅减少补炉次数，大大减少贴砖、喷补等操作，有效降低职工劳动强度，间接降低各种综合社会能耗。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
原料准备，准备好石灰粉CaO含量为85％的活性石灰粉，Al含量为的20％AD粉，含C90％的无烟煤粉，含MgO 25％的白云石粉作为原料配料，粘结剂包括：膨润土50％、竣甲基纤维素25％、蒙脱石类硅酸盐15％、细晶氧化铝10％，将上述原料按石灰粉7％、AD粉15％、无烟煤粉50％，白云石粉24％，粘结剂4％的比例配料混合，将配好的原料用搅拌机进行充分搅拌混合后，通过压球设备制成直径15mm的球状颗粒。压制成型过程中的压力为35Mpa。在烘干设备中烘干，烘干后水分0.5％
钢种SPHC，转炉出钢量130吨，终点氧含量500ppm，在转炉溅渣前由高位料仓加入195kg改质剂至钢水表面。改质后炉渣留作下一炉循环利用。改质前后取炉渣做分析对比。
表1实施例1未改质炉次与改质后炉次对比
改质前后对比 改质前 改质炉次 变化值
炉渣TFe 17.54％ 13.65％ -3.89％
炉渣MgO 7.87％ 10.15％ 2.55％
实施例2
原料准备，准备好石灰粉CaO含量为90％的活性石灰粉，Al含量为25％的AD粉，含C92％的无烟煤粉，含MgO 28％的白云石粉作为原料配料，粘结剂包括：膨润土40％、竣甲基纤维素25％、蒙脱石类硅酸盐25％、细晶氧化铝10％，将上述原料按石灰粉10％、AD粉12％、无烟煤粉55％，白云石粉20％，粘结3％的比例配料混合，将配好的原料用搅拌机进行充分搅拌混合后，通过压球设备制成直径15mm的球状颗粒。压制成型过程中的压力为38Mpa。在烘干设备中烘干，烘干后水分0.6％。
钢种Q235B，转炉出钢量130吨，终点氧含量600ppm，在转炉溅渣前由高位料仓加入260kg改质剂至炉内。改质后炉渣留作下一炉循环利用。改质前后取炉渣做分析对比。
表2实施例2未改质炉次与改质后炉次对比
改质前后对比 未改质炉次 改质炉次 变化值
炉渣TFe 18.37％ 14.61 -3.76％
炉渣MgO 8.13％ 11.26％ 3.13％
在使用本发明所述炉渣改质剂对炉渣改质后，钢铁料、氮气消耗、石灰消耗、白云石消耗均有显著降低，且大幅减少了转炉补炉次数，有效提高了转炉生产效率，经济效益十分显著。
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当理解，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 (9)

1.一种炉渣改质剂，其特征在于，按重量百分比计，所述炉渣改质剂包括5～10％的石灰粉，40～60％的无烟煤粉，15～30％的白云石粉，5～20％的AD粉，2～6％的粘结剂，将以上原料配压制成球状颗粒。
2.根据权利要求1所述的炉渣改质剂，其特征在于，所述的石灰粉为活性石灰粉，其含CaO≥80％，SiO2≤5％，小于3mm粒级≥90％。
3.根据权利要求1所述的炉渣改质剂，其特征在于，所述的无烟煤粉，其含碳量≥90％，Sd≤0.5％，小于2mm粒级≥90％。
4.根据权利要求1所述的炉渣改质剂，其特征在于，所述的白云石粉，其含MgO≥18％，SiO2≤3.5％，小于3mm粒级≥90％。
5.根据权利要求1所述的炉渣改质剂，其特征在于，所述的AD粉，其含Al量为15～30％。
6.根据权利要求1所述的炉渣改质剂，其特征在于，所述的粘结剂，包括竣甲基纤维素、膨润土、蒙脱石类硅酸盐、细晶氧化铝和硅藻土的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的炉渣改质剂，其特征在于，所述的炉渣改质剂形状为球状颗粒，直径为10～30mm。
8.一种权利要求1-7所述炉渣改质剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将原料石灰粉、AD粉、无烟煤粉，白云石粉，粘结剂按比例放入混料设备搅拌混合均匀；
2)将步骤1)搅拌混合后的原料制成直径10～30mm的球状颗粒；
3)将步骤2)压制好的材料置于烘干设备中烘干，烘干后水分≤2％，得到成品材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)制备球状颗粒的设备包括造球和/或压球设备，压制成型过程中的压力为25-50Mpa。
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