一种炼钢炉铺底料及其使用方法技术

本发明专利技术涉及钢铁冶金技术领域，特别涉及一种炼钢炉铺底料及其使用方法，该发明专利技术的炼钢炉铺底料由硼泥、强碱碳酸盐、石灰、铁精矿和铝灰组成；对于电弧炉炼钢，需将硼泥、强碱碳酸盐、石灰、铁精矿和铝灰均制成粉料过筛后加入有机粘结剂、配水后压球，烘干后防潮包装，使用时作为第一批料入炉充当铺底料；对于感应炉炼钢，需要分层分批铺到炉底，铺料顺序依次为硼泥、铝灰、强碱碳酸盐、石灰、铁精矿。本发明专利技术的铺底料具有保护炉底炉衬、快速化渣和早期快速脱磷的功能和优势，有利于提高前期冶炼的稳定性，且本发明专利技术的原料来源广、成本低，经济效益明显，值得推广。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及钢铁冶金
，特别涉及，该专利技术的炼钢炉铺底料由硼泥、强碱碳酸盐、石灰、铁精矿和铝灰组成；对于电弧炉炼钢，需将硼泥、强碱碳酸盐、石灰、铁精矿和铝灰均制成粉料过筛后加入有机粘结剂、配水后压球，烘干后防潮包装，使用时作为第一批料入炉充当铺底料；对于感应炉炼钢，需要分层分批铺到炉底，铺料顺序依次为硼泥、铝灰、强碱碳酸盐、石灰、铁精矿。本专利技术的铺底料具有保护炉底炉衬、快速化渣和早期快速脱磷的功能和优势，有利于提高前期冶炼的稳定性，且本专利技术的原料来源广、成本低，经济效益明显，值得推广。【专利说明】
本专利技术涉及钢铁冶金
，特别涉及，适用于以废钢为主要金属料的电弧炉炼钢或感应炉炼钢。
技术介绍
我国硼矿资源丰富，但是，我国多数硼矿石的品位低，且多为混合型矿石，以碳碱法提取硼砂后，产生大量废弃硼泥，由于硼泥中的硼、铁、铝等均属贫矿，提取成本过高，处理工艺复杂，无再提取价值，一直作为弃渣堆积处理，不仅占用大量土地资源，而且大量的硼泥露天堆积对土壤和水资源形成严重的污染，硼泥综合利用问题急待解决；从脱水后硼泥粉的主要组成来看，在冶金炉料领域，具有应用价值，有待开发。炼钢
，在以废钢为主要金属料的电弧炉炼钢或感应炉炼钢中，为实现及早化渣和实现早期脱磷，采用石灰、氧化铁和萤石作为铺底料，氧化铁和萤石对促进石灰熔解从而实现早期脱磷有益，但是，如果不采用专门的措施，铺底料中的氧化铁和萤石都会对炉底、炉衬造成严重的侵蚀；另一方面，以废钢做主要原料，合金钢废料中硫磷等有害元素含量往往较高，单纯的以石灰、萤石做铺底料，无法满足钢液早期脱磷的要求，特别是冶炼高合金钢时，以返回合金料废钢为原料，钢中的合金元素大量存在并被氧化，导致早期脱磷量小，合金化完成后磷元素含量往往超标。因此，针对目前以废钢为主要金属料的电弧炉炼钢或感应炉炼钢，需要开发新的炼钢炉铺底料，即要减轻铺底料及初期渣对炉底、炉衬的侵蚀，又要保证提早化渣，特别是提高初渣的脱磷能力，实现冶炼早期深脱磷，达到降低钢中磷含量的目的。综上所述，为实现废弃硼泥再利用，考虑到其主要组分对炼钢炉炉衬及化渣、脱磷有益，专利技术一种新的炼钢炉铺底料，解决现有铺底料存在的问题，同时，实现废弃硼泥资源的再利用，对提高冶金效率、降低炼钢成本都具有重要意义。`
技术实现思路
本专利技术的目的是:专利技术一种新的炼钢炉铺底料，解决现有铺底料存在的问题，同时，实现废弃硼泥资源的再利用。实现本专利技术的技术方案是: 本专利技术提供，其特征在于该专利技术的炼钢炉铺底料由硼泥、强碱碳酸盐、石灰、铁精矿和铝灰组成，其质量百分数为:硼泥10-20，强碱碳酸盐4-10，石灰50-70，铁精矿15-25，铝灰0_10 ;本专利技术中所述的强碱性碳酸盐是指碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾中的一种或任意质量比例混合的两种或三种的组合物；本专利技术的炼钢炉铺底料的使用方法依据炼钢炉类型而定，具体为:对于电弧炉炼钢，需将硼泥、强碱碳酸盐、石灰、铁精矿和铝灰均制成粉料，过50目筛后混匀，加入有机粘结剂，有机粘结剂加入量为铺底料质量分数的2-3%，然后配水，使混合料的含水量(质量分数)在7-8%范围内，然后压球，要求采用的压力为150t，造球粒度直径为2-3cm，经烘干后防潮包装，使用时作为第一批料入炉充当铺底料；对于感应炉炼钢，需要分层分批铺到炉底，铺料顺序依次为硼泥、铝灰、强碱碳酸盐、石灰、铁精矿；本专利技术的铺底料的加入量为入炉金属料总重量的1-5%;本专利技术中提到的有机粘结剂主要是糊精或葡萄糖的水溶液，其浓度与铺底料造球后的强度有关，一般要求下有机粘结剂的浓度以5wt-6wt%为宜。为保证本专利技术的使用效果，采用的原料特征如下: 所采用的硼泥的成分指标为=B2O3质量百分含量大于2%，且MgO的质量百分含量>22%。所采用的碱性碳酸盐是指碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾中的一种或任意质量比例的两种或三种的组合物。所采用的石灰中CaO的含量质量百分数>90%。所米用的铁精矿为赤铁矿，其铁品位即含铁量不小于60%。所采用的铝灰中三氧化二铝的含量质量百分数>80%。与现有技术相比本专利技术的主要优点如下: (I)本专利技术实现了废弃硼泥的再利用，不仅消除了硼泥危害，而且变废为宝，降低了铺底料的生产成本中的原料成本50%以上。(2)本专利技术铺底料，综合考虑了对炼钢炉炉底和炉衬的保护、快速化渣和熔炼早期脱磷，特别是不使用CaF2，充分考虑了铺底料对目前炼钢炉广泛采用的碱性和中性炉衬的防护，炉衬寿命提高3倍以上；化渣速度方面，缩短变渣时间约3分钟，化渣迅速，同时由于铺底料提高了初期渣的脱磷能力，冶炼高合金钢时的脱磷率可以达到90%左右，钢水中的磷含量控制在0.02%以下，`较采用石灰-氧化铁-萤石系列的铺底料大幅度提高。(3)本专利技术的铺底料含有硼泥，硼泥具有表面活性高的特性，因此本专利技术的铺底料具有铺展性好、吸收夹杂能力强的特性，有利于减少钢中的夹杂物，实践证明，本专利技术的铺底料与采用石灰-氧化铁-萤石系列的铺底料相比，钢中的氧化铁、氧化铝类夹杂物减少约20%以上。【具体实施方式】取我国东北地区某硼矿企业的硼泥，在300摄氏度下充分脱水后测定其成分质量百分数为:MgO 50.08%、SiO2 27.1%、B203 3.04%, Al2O3 4.80%, Fe2O3 6.81%, CaO 4.24%, Na2O2.08%，K2O 1.85% ;铁精矿的铁品位为60%，为优质矿粉。实施实例1: 配料(质量百分数):硼泥20%，碳酸锂4%，碳酸钾6%，石灰50%，铁精矿15%，铝灰5%。用于电弧炉炼钢，硼泥、碳酸锂和碳酸钾、石灰、铁精矿和铝灰均制成粉料混匀后加入浓度为5wt%的葡萄糖水溶液，葡萄糖水溶液的加入量为铺底料质量分数的2%，然后配水，使混合料的含水量(质量分数)在8%，压球后300摄氏度下烘干后防潮包装，使用时作为第一批料入炉充当铺底料，在30吨的电弧炉炼钢炉内使用，加入量为入炉金属料总重量的1% 。实施实例2: 配料(质量百分数):硼泥10%，碳酸锂4%，石灰70%，铁精矿15%，铝灰1%。用于电弧炉炼钢，硼泥、碳酸锂、石灰、铁精矿和铝灰均制成粉料混匀后加入浓度为6 wt%的葡萄糖，葡萄糖水溶液的加入量为铺底料质量分数的3%，然后配水，使混合料的含水量(质量分数)在7%，压球后300摄氏度下烘干后防潮包装，使用时作为第一批料入炉充当铺底料，在30吨的电弧炉炼钢炉内使用，加入量为入炉金属料总重量的3%。实施实例3: 配料(质量百分数):硼泥15%，碳酸锂2%，碳酸钾4%，碳酸钠2%，石灰55%，铁精矿17%，铝灰 5%。用于5吨的电弧炉炼钢做铺底料，硼泥、碳酸锂和碳酸钾、石灰、铁精矿和铝灰均制成粉料混匀后加入5wt%的葡萄糖，葡萄糖水溶液的加入量为铺底料质量分数的2%，然后配水，使混合料的含水量(质量分数)在7%，300摄氏度下烘干后防潮包装，使用时作为第一批料入炉充当铺底料，加入量为入炉金属料总重量的5%。实施实例4: 配料(质量百分数):硼泥15%，碳酸钾4%，碳酸钠1%，石灰60%，铁精矿15%，铝灰5%。用于5吨的感应炉炼钢做铺底料，分层分批铺到炉底，铺料顺序依次为硼泥、铝灰、强碱碳酸盐(碳酸钾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼钢炉铺底料，其特征在于：所述炼钢炉铺底料由硼泥、强碱碳酸盐、石灰、铁精矿和铝灰组成，其组成按照质量百分数计算为：硼泥 10‑20，强碱碳酸盐 4‑10，石灰 50‑70，铁精矿 15‑25，铝灰 0‑10。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏明，李兵，李桂荣，赵钊，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32