一种转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂及其制备方法。该炉渣改性剂包括MgO和CaO高熔点组分、高活性碳质还原剂及分散剂，其中活性组分的质量百分数为：CaO≥32％，MgO≥20％，SiO2≤3.0％，C≥16％，P≤0.02％，S≤0.10％，灼减≤8％，所述分散剂为炉渣改性剂总质量的5％～10％，该炉渣改性剂用于转炉炼钢溅渣护炉时炉渣的调制，可明显改善炉渣溅渣时的炉渣性能和溅渣护炉效果，延长转炉炉衬使用寿命。延长转炉炉衬使用寿命。延长转炉炉衬使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于钢铁冶炼
，具体涉及一种转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国是钢铁生产大国，其中转炉炼钢是目前炼钢的主体工艺，产量占比可80％以上。转炉作为炼钢的核心装备，其耐火炉衬会在冶炼过程不断侵蚀损耗，到一定程度时需要停炉更换，不仅耐火材料需要摊入炼钢成本，停炉维修时间也会明显降低转炉的利用率，对企业的连续生产造成影响。如何延长炉衬的服役期，是转炉炼钢技术开发的重要方向之一。
[0003]溅渣护炉和留渣操作是现代转炉冶炼常用技术。通过溅渣护炉可大幅度提高炉衬寿命，留渣操作则可明显提高转炉前期渣化速度，提高脱磷效率，降低吨钢石灰等辅料消耗，缩短冶炼时间。如何在保证到溅渣护炉效果的同时，兼顾留渣操作的技术需求、提高底吹效果、确保留渣操作的安全性，对转炉终渣组成及调制提出了更高的要求。
[0004]目前主要采用氧化镁球和还原剂混合添加，氧化镁球熔化速度慢、炉渣不容易熔化均匀，且易造成溅渣剩余渣结块、炉底上涨、低吹透气砖堵塞等问题，需要对炉渣改性剂的组成及调渣工艺进行优化。
[0005]本转炉终渣改性剂就是针对现有转炉技术发展的新形势，研发的一种新型转炉炼钢辅助材料，适用于转炉炼钢溅渣护炉时炉渣的调制，可明显改善炉渣溅渣时的炉渣性能和溅渣护炉效果，延长转炉炉衬使用寿命。

技术实现思路

[0006]针对上述问题本专利技术提供了一种转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂及其制备方法。转炉冶炼转炉溅渣护炉的基本原理是通过向炉渣中添加适量的MgO，形成MgO饱和的高粘度炉渣，通过溅射使得该炉渣能粘度在炉衬表面形成高熔点镁钙橄榄石溅渣保护层，减少在后面的冶炼炉衬的侵蚀。由于FeO会提高MgO在炉渣中溶解度，而CaO可降低MgO在炉渣中的溶解度，因此为达到炉渣中MgO饱和可降低渣中氧化铁含量，同时增加CaO含量。在确保形成高粘度的MgO饱和渣的同时，改善调渣的动力学条件，并降低溅渣剩余渣对后续冶炼的影响。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0008]基于上述理论，本申请提出的转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂，由MgO和CaO等高熔点组分、高活性碳质还原剂及分散剂等组成。在炉渣改性剂组成上，适当增加CaO替代部分MgO，并通过添加还原剂还原FeO可确保形成MgO饱和的高粘度炉渣，在溅渣护炉中形成高熔点组分除镁钙橄榄石外，还会形成高熔点的正硅酸钙，共同构成耐炉渣侵蚀的保护层。同时，溅渣剩余的炉渣中氧化镁适当降低后，也较容易熔化造渣，符合留渣操作的需求，对下一炉的冶炼，尤其是对低吹透气砖保持畅通较为有利。配入的分散剂在加快炉渣熔化的同时，可促进炉渣的均匀化，改进调渣效果。
[0009]具体的，一种转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂，包括MgO和CaO高熔点组分、高活性碳质还原剂及分散剂，其中活性组分的质量百分数为：CaO≥32％，MgO≥20％，SiO2≤3.0％，C≥16％，P≤0.02％，S≤0.10％，灼减≤8％，所述分散剂为炉渣改性剂总质量的5％～10％，如表1所示：
[0010]表1转炉终渣改性剂LDZG
‑
1的理化指标(％)
[0011]CaOMgOCaO+MgOSiO2CPS粒度灼减≥30≥20≥50≤3.0≥12≤0.02≤0.1020～40mm≤8
[0012]进一步，所述炉渣改性剂为扁球状，粒度为20～40mm，其中厚度方向不大于20mm，宽度方向不大于40mm，单球抗压强度大于40kg/球。
[0013]进一步，所述MgO和CaO高熔点组分为菱镁矿煅烧镁砂粉、轻烧白云石粉，所述分散剂采用生白云石粉，粒度100目以下。
[0014]进一步，所述炉渣改性剂还包括粘结剂，为炉渣改性剂总质量的1.0％～2.2％。
[0015]进一步，转炉冶炼终点渣中的FeO含量与冶炼钢种的碳含量有关，终点碳含量越高，渣中FeO含量越低，因此本炉渣改性剂中的还原剂量及饱和MgO和CaO需要作出相应调整。所述炉渣改性剂在使用中的加入量根据冶炼终点的钢种碳含量确定，具体为：当钢种碳含量为0.03％～0.05％时，加入量为1～2kg/t；当钢种碳含量为0.06％～0.10％时，加入量为0.5～1.5kg/t；当钢种碳含量≥0.10时，加入量为0.5～1.0kg/t，如表2所示：
[0016]表2转炉终渣改性剂的使用办法
[0017]转炉终点[C]，％0.03～0.050.06～0.10≥0.10吨钢加入量1
‑
2kg/t0.5
‑
1.5kg/t0.5
‑
1.0kg/t
[0018]一种所述转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂的制备方法，包括以下步骤：
[0019]采用菱镁矿煅烧镁砂粉、轻烧白云石粉、高活性碳质还原剂、分散剂按其中照活性组分的质量百分数配制，外加粘结剂经混合、润磨后压制，压制用对辊压球机，采用液压调整压制力，压制力范围在25～40MPa。配料用各种炉料的粒度在0.15mm(100目)以下，经润磨后可以实现合理粒度级配，满足压制要求。压制所得的原料颗粒为扁球形，厚度方向不大于20mm，宽度方向不大于40mm(具体粒度可根据用户的转炉冶炼工艺要求适当调整)。单球抗压强度大于40kg/球，落下强度2次/球以上，压制产品采用常规包装(蛇皮袋)，放置60天不粉化。建议在黄河以北地区，炉渣改性剂采用普通包装；淮河、长江以南采用防潮包装。
[0020]与现有技术相比本专利技术具有以下优点：
[0021]本专利技术提供的一种转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂，可用于替代现有的调渣用镁球(氧化镁)，可有效调节炉渣中的MgO、CaO和FeO含量，使得炉渣的组成、粘度、均质化等更加符合溅渣护炉的工艺要求，成渣速度快，调渣效果好。溅渣层形成高熔点的正硅酸钙和镁钙橄榄石溅渣层，起到良好的护炉效果。溅渣剩余的渣或留渣后调制的转炉终渣，可确保留渣操作中不会因兑铁过程中出现喷溅事故，同时低吹原件堵塞和炉底上涨明显减轻。
[0022]炉渣改性剂采用合理的组成、原料类别及粒度级配，采用球磨润磨机或双辊混料机，在混料机下方、下料通道通上段加装对辊压料机，压制的颗粒料粒度均匀且具有较高的落下强度，可抗击搬运中的碎裂，常规包装可长时间不粉化。
[0023]炉渣改性剂可根据冶炼钢种的终点碳含量，确定FeO含量，进一步确定炉渣中炉渣改性剂加入量(同时调整还原剂、MgO、CaO和FeO含量)，操作简单易行。
[0024]由于加入了分散剂，压制的颗粒料入炉后不会成团或结块，成渣更加均匀，调渣过程缩短。
附图说明
[0025]图1为本专利技术转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂制备方法的流程图；
[0026]图2为试验前后炉底测厚图，其中(a)为试验前；(b)为试验后；
[0027]图3试验前后炉身测厚图，其中(a)为试验前；(b)为试验后；
[0028]图4基准期本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂，其特征在于，包括MgO和CaO高熔点组分、高活性碳质还原剂及分散剂，其中活性组分的质量百分数为：CaO≥32％，MgO≥20％，SiO2≤3.0％，C≥16％，P≤0.02％，S≤0.10％，灼减≤8％，所述分散剂为炉渣改性剂总质量的5％～10％。2.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂，其特征在于，所述炉渣改性剂为扁球状，粒度为20～40mm，其中厚度方向不大于20mm，宽度方向不大于40mm，单球抗压强度大于40kg/球。3.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂，其特征在于，所述MgO和CaO高熔点组分为菱镁矿煅烧镁砂粉和轻烧白云石粉，所述分散剂采用生白云石粉，粒度100目以下。4.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢溅渣护炉用炉渣改性剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈元平，赵俊学，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：