CN111057818B - 一种还原脱磷剂以及铁水脱磷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种还原脱磷剂，包括硅铁合金、铝土矿和石灰；按加入铁水的质量计算，各组分含量如下：硅铁合金：150公斤/吨铁水～200公斤/吨铁水；铝土矿：40公斤/吨铁水～80公斤/吨铁水；石灰：90公斤/吨铁水～110公斤/吨铁水；氟化钙：20公斤/吨铁水～50公斤/吨铁水；碳化钙：20公斤/吨铁水～50公斤/吨铁水。以及提供了采用该脱磷剂对铁水进行还原脱磷的方法：包括将硅铁合金粉、铝土矿粉和石灰粉混合均匀后获得脱磷混合物制剂；然后将脱磷混合物制剂加入铁水中。本发明通过提供了一种新型的脱磷混合制剂以及相应的脱磷工艺，利于有效提高脱磷效率，且整个过程操作可控。
Description
技术领域
本发明涉及金属冶炼，具体涉及一种还原脱磷剂以及铁水脱磷方法。
背景技术
铁水进入炼钢炉以前去除磷的铁水预处理工艺。磷作为钢中的有害元素，容易在晶界偏析，造成钢材的冷脆，因此大部分钢种都要求降低磷含量。在高钙低品位钒渣回收处理过程中，先通过向熔化的钒渣中加入还原剂造渣分离获得毛铁水，然后用毛铁水提五氧化二钒后可获得纯度较高的生铁水。在对于毛铁水或生铁水需要预先进行脱磷处理，才能保障后期生产的生铁材料磷含量降低在规定范围值内。现有的脱磷方法包括氧化脱磷法和还原脱磷法，其中氧化脱磷法存在易局部升温严重，操作控制难度大等问题；对于还原法脱磷，脱磷效率仍有待提升。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了解决上述问题的一种还原脱磷剂以及铁水脱磷方法，通过提供了一种新型的脱磷混合制剂以及相应的脱磷工艺，利于有效提高脱磷效率，且整个过程操作可控。
本发明通过下述技术方案实现：
一种还原脱磷剂，包括硅铁合金、铝土矿和石灰；按加入铁水的质量计算，各组分含量如下：硅铁合金：150公斤/吨铁水～200公斤/吨铁水；铝土矿：40公斤/吨铁水～80公斤/吨铁水；石灰：90公斤/吨铁水～110公斤/吨铁水；氟化钙：20公斤/吨铁水～50公斤/吨铁水；碳化钙：20公斤/吨铁水～50公斤/吨铁水。
进一步地，包括硅铁合金、铝土矿和石灰；按加入铁水的质量计算，各组分含量如下：硅铁合金：160公斤/吨铁水～190公斤/吨铁水；铝土矿：60公斤/吨铁水～70公斤/吨铁水；石灰：100公斤/铁水～105公斤/吨铁水；氟化钙：26公斤/吨铁水～40公斤/吨铁水；碳化钙：25公斤/吨铁水～35公斤/吨铁水。
进一步地，所述硅铁合金中硅的质量百分含量为65％～80％；进一步优选为65％～72％。
进一步地，所述石灰采用生石灰和熟石灰的混合物料，且生石灰采用镁质生石灰。
进一步地，所述生石灰和熟石灰的质量比值为2～6。
一种铁水脱磷方法，采用上述的还原脱磷剂进行还原脱磷。
进一步地，包括将硅铁合金粉、铝土矿粉和石灰粉混合均匀后获得脱磷混合物制剂；然后将脱磷混合物制剂加入铁水中。
进一步地，所述硅铁合金粉的粒径为100目～200目，所述铝土矿粉的粒径为20目～60目，所述石灰粉的粒径为20目～100目。
进一步地，向铁水中加入脱磷混合制剂后，控制铁水温度为1550℃～1650℃。
本发明具有如下的优点和有益效果：
若单独采用硅铁合作为脱氧剂，其本身脱氧能力限制，导致最终还原脱磷效果一般；而若将铝土矿(即铝单质)单独作为脱氧剂进行脱氧反应时易烧损，导致脱氧效率低，且其脱氧产物氧化铝易在脱氧过程中入渣上浮排出，操作难度大。
本发明通过采用硅铁合金、铝土矿和石灰作为混合制剂同时加入铁水中，利于形成硅铝钙镁复合脱氧剂，在高碱性条件下可充分还原脱磷，最终脱磷率可高达92％。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例提供了种铁水还原脱磷方法：对毛铁水进行脱磷操作，毛铁水中含有3.9wt％的钒、1.5wt％的磷、86.2wt％的铁，5.4wt％的硅，其余为杂质。具体操作为：将硅铁合金粉、铝土矿粉和石灰粉混合均匀后获得脱磷混合物制剂；然后将脱磷混合物制剂以喷洒的方式加入铁水中，向铁水中加入脱磷混合制剂后，控制铁水温度为1570℃。
其中：按加入铁水的质量计算，各组分含量如下：硅铁合金：160公斤/吨铁水；铝土矿：50公斤/吨铁水；石灰：96公斤/吨铁水；氟化钙：25公斤/吨铁水；碳化钙：44公斤/吨铁水
硅铁合金中硅的质量百分含量为65％～72％；石灰采用生石灰和熟石灰的混合物料，生石灰和熟石灰的质量比值为3；生石灰采用镁质生石灰。硅铁合金粉的粒径为100目～200目，铝土矿粉的粒径为20目～60目，石灰粉的粒径为20目～100目。最终铁水中磷的含量为0.28wt％。
实施例2
本实施例提供了种铁水还原脱磷方法：对毛铁水进行脱磷操作，毛铁水中含有4.6wt％的钒、2.5wt％的磷、87.1wt％的铁，4.5％的硅，其余为杂质。具体操作为：将硅铁合金粉、铝土矿粉和石灰粉混合均匀后获得脱磷混合物制剂；然后将脱磷混合物制剂以喷洒的方式加入铁水中，向铁水中加入脱磷混合制剂后，控制铁水温度为1600℃。
其中：按加入铁水的质量计算，各组分含量如下：硅铁合金：180公斤/吨铁水；铝土矿：50公斤/吨铁水；石灰：100公斤/吨铁水；氟化钙：40公斤/吨铁水；碳化钙：35公斤/吨铁水。
硅铁合金中硅的质量百分含量为65％～80％；石灰采用生石灰和熟石灰的混合物料，生石灰和熟石灰的质量比值为2～6；生石灰采用镁质生石灰。硅铁合金粉的粒径为100目～200目，铝土矿粉的粒径为20目～60目，石灰粉的粒径为20目～100目。最终铁水中磷的含量为0.19wt％。
对比例1
采用实施例2的方法进行脱磷，区别在于：采用硅铁合金与石灰混合制备脱磷混合制剂。最终铁水中磷的含量为1.3wt％。
对比例2
采用实施例2的方法进行脱磷，区别在于：采用铝土矿与石灰混合制备脱磷混合制剂，操作难度大。最终铁水中磷的含量为1.7wt％。
对比例3
采用实施例2的方法进行脱磷，区别在于：先将硅铁合金和铝土矿加入铁水，待均匀反应一定时间后，再加入石灰。最终铁水中磷的含量为1.4wt％。
对比例4
采用实施例2的方法进行脱磷，区别在于：未加碳化钙和氟化钙。最终铁水中磷的含量为1.8wt％。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种还原脱磷剂，其特征在于，包括硅铁合金、铝土矿和石灰；按加入铁水的质量计算，各组分含量如下：
硅铁合金：150公斤/吨铁水～200公斤/吨铁水；
铝土矿：40公斤/吨铁水～80公斤/吨铁水；
石灰：90公斤/吨铁水～110公斤/吨铁水；
氟化钙：20公斤/吨铁水～50公斤/吨铁水；
碳化钙：20公斤/吨铁水～50公斤/吨铁水。
2.根据权利要求1所述的一种还原脱磷剂，其特征在于，包括硅铁合金、铝土矿和石灰；按加入铁水的质量计算，各组分含量如下：
硅铁合金：160公斤/吨铁水～190公斤/吨铁水；
铝土矿：60公斤/吨铁水～70公斤/吨铁水；
石灰：100公斤/铁水～105公斤/吨铁水；
氟化钙：26公斤/吨铁水～40公斤/吨铁水；
碳化钙：25公斤/吨铁水～35公斤/吨铁水。
3.根据权利要求1所述的一种还原脱磷剂，其特征在于，所述硅铁合金中硅的质量百分含量为65％～80％。
4.根据权利要求1所述的一种还原脱磷剂，其特征在于，所述石灰采用生石灰和熟石灰的混合物料，且生石灰采用镁质生石灰。
5.根据权利要求4所述的一种还原脱磷剂，其特征在于，所述生石灰和熟石灰的质量比值为2～6。
6.一种铁水脱磷方法，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的还原脱磷剂进行还原脱磷。
7.根据权利要求6所述的一种铁水脱磷方法，其特征在于，包括将硅铁合金粉、铝土矿粉和石灰粉混合均匀后获得脱磷混合物制剂；然后将脱磷混合物制剂加入铁水中。
8.根据权利要求7所述的一种铁水脱磷方法，其特征在于，所述硅铁合金粉的粒径为100目～200目，所述铝土矿粉的粒径为20目～60目，所述石灰粉的粒径为20目～100目。
9.根据权利要求6所述的一种铁水脱磷方法，其特征在于，向铁水中加入脱磷混合制剂后，控制铁水温度为1550℃～1650℃。
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