预熔型精炼渣及其制备方法技术

本发明专利技术属于冶金技术领域，具体涉及预熔型精炼渣及其制备方法。本发明专利技术解决的技术问题是现有预熔型精炼渣的制备成本较高。本发明专利技术公开了预熔型精炼渣的制备方法，包括如下步骤：a、将冶炼后熔融状态的硅钒铁冶炼炉渣加入电炉，形成熔池；b、向熔池中加入活性石灰或石灰石中的至少一种冶炼，并用惰性气体搅拌熔池，形成含12CaO·7Al2O3相的渣；c、分离熔池中的渣和金属液，将渣冷却后破碎得到预熔型精炼渣。本发明专利技术方法制备得到的预熔型精炼渣成品可以达到750～840元/吨的效益，节约了成本，并且满足工艺要求。

【技术实现步骤摘要】
预熔型精炼渣及其制备方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及预熔型精炼渣及其制备方法。
技术介绍
预熔型精炼渣是将组成预熔型精炼渣的原料按照一定比例采用化渣炉制备得到。目前转炉炼钢精炼过程普遍采用炉外精炼技术，采用预熔型精炼渣能使炼钢效果达到最佳，但是受生产工艺及原料成本影响，其使用成本较高，现有制备预熔型精炼渣采用钒土、石灰石(或活性石灰)在电炉或回转窑中熔融制得，使原料能耗相对较高。钒铁合金的生产方法主要有硅热法和铝热法，硅热法的缺点是产品钒含量较低，不能用于生产钒含量很高的钒铁，但它的最大优点是生产成本低。现有硅钒铁合金的生产过程中加入了铝粒、硅铁进行还原，同时以石灰石进行造渣，得到的冶炼炉渣中含有较高的A2O3、CaO及MgO等成分，导致冶炼炉渣的主要处理方式为填埋或堆放，容易造成环境污染。冶炼炉渣的资源化利用对于减轻环境负荷和冶金工业的可持续发展具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有预熔型精炼渣的制备成本较高。本专利技术为解决其技术问题采用的技术方案是提供了一种预熔型精炼渣及其制备方法。本专利技术提供的预熔型精炼渣的制备方法包括如下步骤：a、将冶炼后熔融状态的硅钒铁冶炼炉渣加入电炉，形成熔池；b、向熔池中加入活性石灰或石灰石中的至少一种，并用惰性气体搅拌熔池，形成含12CaO·7Al2O3相的渣；c、分离熔池中的渣和金属液，将渣冷却后破碎得到预熔型精炼渣。其中，上述预熔型精炼渣的制备方法中，所述硅钒铁冶炼炉渣为采用硅热法冶炼钒铁合金时产生的炉渣。其中，上述预熔型精炼渣的制备方法中，所述硅钒铁冶炼炉渣按重量百分比计包括：CaO18～22％、Al2O345～55％和MgO17～21％。其中，上述预熔型精炼渣的制备方法中，步骤b中，当加入活性石灰时，所述硅钒铁冶炼炉渣与活性石灰的质量比为1～2.3：1；当加入石灰石时，所述硅钒铁冶炼炉渣与活性石灰的质量比为0.71～1.75:1；当同时加入活性石灰和石灰石时，所述硅钒铁冶炼炉渣与活性石灰和石灰石混合物料的质量比为：0.83～2.3:1；所述活性石灰与石灰石的质量比为1:1～3。其中，上述预熔型精炼渣的制备方法中，步骤b中，所述加入的活性石灰中CaO的质量百分含量大于85％。其中，上述预熔型精炼渣的制备方法中，步骤b中，所述惰性气体为氮气或氩气。其中，上述预熔型精炼渣的制备方法中，步骤b中，所述冶炼的温度为1450～1550℃，冶炼的时间为5～30min。本专利技术还提供了由上述方法制备得到的预熔型精炼渣。其中，在上述预熔型精炼渣中，所述预熔型精炼渣的成分按重量百比计包括：22.5％～38.5％的Al2O3、43.5％～64.5％的CaO、8.5％～14.7％的MgO、低于0.5％的SiO2、低于0.05％的S和低于0.05％的P。其中，在上述预熔型精炼渣中，所述预熔型精炼渣的粒度为10～50mm。其中，在上述预熔型精炼渣中，所述预熔型精炼渣为炼钢用预熔型精炼渣。本专利技术的有益效果是：本专利技术方法制备预熔型精炼渣的原料不需要加入矾土，可降低矾土用量50～60％，并且使能耗降低50％，制备得到的预熔型精炼渣成品可以达到750～840元/吨的效益。本专利技术方法将冶炼后熔融状态的硅钒铁冶炼炉渣加入另一电炉中对炉渣进行资源化处理，采用了先提钒后冶炼的双联冶炼工艺对预熔型精炼渣成分进行优化，不用考虑钒收得率的影响。本专利技术方法能够有效利用硅钒铁冶炼炉渣，实现了炉渣的资源化利用，降低了环境污染。本专利技术方法制备得到的预熔型精炼渣满足工艺要求。具体实施方式具体的，本专利技术公开了预熔型精炼渣的制备方法，包括如下步骤：a、将冶炼后熔融状态的硅钒铁冶炼炉渣加入电炉，形成熔池；b、向熔池中加入活性石灰或石灰石中的至少一种，并用惰性气体搅拌熔池，形成含12CaO·7Al2O3相的渣；c、分离熔池中的渣和金属液，将渣冷却后破碎得到预熔型精炼渣。在本专利技术中，将冶炼后熔融状态的硅钒铁冶炼炉渣加入另一电炉中对炉渣进行资源化处理，采用了先提钒后冶炼的双联冶炼工艺对预熔型精炼渣成分进行优化，而不用考虑钒收得率的影响；同时利用炉渣的余热形成熔池，在步骤a中不需要通电即可形成熔池，节约了成本。其中，上述预熔型精炼渣的制备方法中，所述硅钒铁冶炼炉渣为采用硅热法冶炼钒铁合金时产生的炉渣。其中，上述预熔型精炼渣的制备方法中，所述硅钒铁冶炼炉渣按重量百分比计包括：CaO18～22％、Al2O345～55％和MgO17～21％。其中，上述预熔型精炼渣的制备方法中，步骤b中，当加入活性石灰时，所述硅钒铁冶炼炉渣与活性石灰的质量比为1～2.3：1；当加入石灰石时，所述硅钒铁冶炼炉渣与活性石灰的质量比为0.71～1.75:1；当同时加入活性石灰和石灰石时，所述硅钒铁冶炼炉渣与活性石灰和石灰石混合物料的质量比为：0.83～2.3:1；所述活性石灰与石灰石的质量比为1:1～3。在本专利技术中，活性石灰、石灰石均分批次加入硅钒铁冶炼炉渣中。有利于使加入熔池中的石灰或石灰石及时熔化，改善渣相与金属液相之间的反应，还可以促进精炼渣所需物质的形成，改善预熔型精炼渣的质量。其中，上述预熔型精炼渣的制备方法中，步骤b中，所述加入的活性石灰中CaO的质量百分含量大于85％。其中，上述预熔型精炼渣的制备方法中，步骤b中，所述惰性气体为氮气或氩气。采用惰性气体搅拌可以促进传热和传质，有利于促进含12CaO·7Al2O3相的渣的生成。其中，上述预熔型精炼渣的制备方法中，步骤b中，所述冶炼的温度为1450～1550℃，冶炼的时间为5～30min。本专利技术还提供了由上述方法制备得到的预熔型精炼渣。其中，在上述预熔型精炼渣中，所述预熔型精炼渣的成分按重量百分比计包括：22.5％～38.5％的Al2O3、43.5％～64.5％的CaO、8.5％～14.7％的MgO、低于0.5％的SiO2、低于0.05％的S和低于0.05％的P。本专利技术方法制备得到的预熔型精炼渣满足生产要求。其中，在上述预熔型精炼渣中，所述预熔型精炼渣的粒度为10～50mm。其中，在上述预熔型精炼渣中，所述预熔型精炼渣为炼钢用预熔型精炼渣。下面将通过具体的实施例对本专利技术作进一步地详细阐述。实施例1本实施例中，硅钒铁冶炼炉渣按重量百分比计包括：CaO20.14％、Al2O348.65％、MgO18.01％和SiO20.64％。活性石灰中CaO的质量百分含量为85.98％。硅钒铁冶炼炉渣与活性石灰按质量比为65:35，共计5.2t。将熔融状态下的硅钒铁冶炼炉渣直接加入电弧炉，通电后分3批加入活性石灰，每次加入的量分别为总物料重的15％、10％和10％，活性石灰的总加入量为35％，并用氮气搅拌在1455℃下冶炼13min，冶炼完成后分离熔池中的渣和金属液，将渣冷倾入渣盘中自然冷却，冷却后采用颚式破碎机将预熔型精炼渣破碎至40mm以下得到预熔型精炼渣成品。本实施例制备得到的预熔型精炼渣按重量百分比计包括：CaO45.37％、Al2O332.02％、MgO10.96％、SiO20.49％、S0.031％和P0.014％。实施例2本实施例中，硅钒铁冶炼炉渣按重量百分比计包括：CaO19.04％、Al2O352.34％、MgO18.25％和SiO20.59％。硅钒铁冶炼炉渣与石灰石按质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.预熔型精炼渣的制备方法，其特征在于包括如下步骤：a、将冶炼后熔融状态的硅钒铁冶炼炉渣加入电炉，形成熔池；b、向熔池中加入活性石灰或石灰石中的至少一种冶炼，并用惰性气体搅拌熔池，形成含12CaO·7Al2O3相的渣；c、分离熔池中的渣和金属液，将渣冷却后破碎得到预熔型精炼渣。

【技术特征摘要】
1.预熔型精炼渣的制备方法，其特征在于包括如下步骤：a、将冶炼后熔融状态的硅钒铁冶炼炉渣加入电炉，形成熔池；b、向熔池中加入活性石灰或石灰石中的至少一种冶炼，并用惰性气体搅拌熔池，形成含12CaO·7Al2O3相的渣；c、分离熔池中的渣和金属液，将渣冷却后破碎得到预熔型精炼渣。2.根据权利要求1所述的预熔型精炼渣的制备方法，其特征在于：所述硅钒铁冶炼炉渣为采用硅热法冶炼钒铁合金时产生的炉渣。3.根据权利要求1或2所述的预熔型精炼渣的制备方法，其特征在于：所述硅钒铁冶炼炉渣按重量百分比计包括：CaO18～22％、Al2O345～55％和MgO17～21％。4.根据权利要求1～3任一项所述的预熔型精炼渣的制备方法，其特征在于：步骤b中，当加入活性石灰时，所述硅钒铁冶炼炉渣与活性石灰的质量比为1～2.3：1；当加入石灰石时，所述硅钒铁冶炼炉渣与活性石灰的质量比为0.71～1.75:1；当同时加入活性石灰和石灰石时，所述硅钒铁冶炼炉渣与活性石灰和石灰石混合物料的质量比为：0.83...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓胜，陈涛，黎光正，毛朋，张远春，
申请(专利权)人：攀枝花钢城集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51