一种转炉出钢用复合脱磷剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于冶金技术领域，公开了一种转炉出钢用复合脱磷剂及其制备方法，该复合脱磷剂形态为粉末状，分为烧结粉剂和机械混合粉剂两种形式；两种形式的各原料重量百分比为：碳酸钙0％

【技术实现步骤摘要】
一种转炉出钢用复合脱磷剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及冶金
，基本涉及一种转炉出钢用复合脱磷剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]钢中磷含量过高会使钢发生“冷脆”，降低钢的塑性、热性和耐腐蚀性能。一些特殊钢种对磷含量要求极高，例如海洋用钢，超低温钢要求磷含量低于0.010％，优质管线钢甚至要求磷含量低于0.005％。
[0003]近几十年来，围绕生产超低磷钢，美国、日本等国家展开广泛研究。其中，日本钢厂中磷含量较高，并且面临高质量钢资源较少的问题，因此主要应用铁水预处理的方式进行脱磷，即通过向铁水罐、鱼雷车等容器内添加脱磷剂对炉前铁水进行脱磷预处理，可有效降低入炉铁水磷含量，减轻转炉生产负荷。但由于预处理容器形状、容量有限等因素限制，采用铁水预处理脱磷率并不高。
[0004]除铁水预处理脱磷外，双联法与双渣法在铁水脱磷过程中应用较多。采用双联法与双渣法均可有效降低钢中磷含量(整体工艺脱磷率高达91.7％以上)，但这种工艺操作复杂，需要二次出钢或二次造渣，造成较大的铁损与热损，不利于生产的连续性。
[0005]相比于双联法与双渣法，单渣法具有工艺简单，损耗较小的优点。但是传统单渣法脱磷效果往往达不到超低磷钢生产要求。
[0006]转炉出钢过程具有一个良好的反应动力学条件，相较于转炉炉内脱磷过程钢液具有更高的氧势，具备脱磷反应热力学条件。因此，转炉出钢过程具有良好的脱磷条件。唐复平等的专利技术专利CN101319263B提出一种炉外精炼脱磷生产超低磷钢的复合球体及其制法，在转炉出钢过程中添加一种复合脱磷球体，以达到深脱磷目的。但是该专利技术未考虑主动添加固磷相所必须的二氧化硅等物料，其所述复合脱磷剂为球体，脱磷熔剂与钢液接触面积有限，且未考虑采用烧结后熔剂进行脱磷，配方需被进一步优化，以期达到更好的脱磷效果。

技术实现思路

[0007]为解决上述问题，本专利技术提出一种转炉出钢用复合脱磷剂及其制备方法，在转炉出钢过程中，添加复合脱磷粉剂，利用良好的反应动力学与热力学条件，达到深脱磷目的，旨在改良单渣法生产超低磷钢工艺，改善产品质量的同时降低冶炼成本，用于生产超低磷钢种。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0009]一种转炉出钢用复合脱磷剂，该复合脱磷剂形态为粉末状，分为烧结粉剂和机械混合粉剂两种形式；两种形式的各原料重量百分比为：
[0010][0011]进一步地，各原料重量优选百分比为：
[0012][0013]所述机械混合粉剂由所述各原料按重量百分比机械混合而成。
[0014]所述烧结粉剂由所述各原料按重量百分比混合，经过烧结处理后二次粉化加工处理得到。
[0015]一种转炉出钢用复合脱磷剂的制备方法，当复合脱磷剂为机械混合粉剂，其制备步骤如下：
[0016]a、混料：按原料配比将粉剂原料进行破碎研磨，破碎研磨时间为0.5
‑
5小时；采用孔筛筛选出粒径分布于1nm
‑
5mm的粉末；
[0017]b、烘干包装：采用烘干机将筛选后的粉末进行烘干，烘干温度为50
‑
300℃，烘干时间为5
‑
30小时，烘干后进行成品包装。
[0018]一种转炉出钢用复合脱磷剂的制备方法，当复合脱磷剂为烧结粉剂时，其制备步骤如下：
[0019]a、混料：按原料配比将除碳酸盐外的粉剂原料进行破碎研磨，破碎研磨时间为0.5
‑
5小时；采用孔筛筛选出粒径分布于1nm
‑
5mm的粉末；
[0020]b、烧结：将筛选出的粉末连同粘结剂混匀后，一起放入烧结机中进行烧结处理，烧结温度为600
‑
1250℃，烧结时间为1
‑
15小时；
[0021]c、二次破碎：将烧结后的颗粒进行二次破碎，获得粒径分布为1nm
‑
1mm的粉末状脱磷剂；
[0022]d、烘干：当按含碳酸盐成分进行制备复合脱磷粉剂时，将上述二次破碎后的粉末与破碎后的碳酸盐粉末一同放入烘干机进行烘干，烘干温度为50
‑
300℃，烘干时间为5
‑
25小时；
[0023]e、冷却包装：待烧结样品冷却至室温后，将其包装至成品。
[0024]所述粘结剂为黏土、普通水泥、膨润土和水玻璃中的一种或两种以上的混合物。
[0025]本专利技术的有益效果如下：
16kg进行制备，放入破碎器进行充分破碎混匀，破碎混匀时间为2小时，采用筛分对粉末进行筛选，制得粒径为1.5mm的脱磷剂粉末。采用烘干机将上述脱磷剂粉末进行烘干处理，烘干温度120℃，烘干时间6小时，冷却至室温后，将其装袋包装，每袋30kg，并于一个月以内使用。在炉后出钢过程添加本产品5kg/吨钢，可使钢液中磷含量从0.012％降低至0.0040％。
[0038]实施例3
[0039]所述机械混合粉末脱磷剂的配方，按配比取CaCO
3 15kg，CaO 55kg，SiO215kg，Fe2O
3 15kg进行制备，放入破碎器进行充分破碎混匀，破碎混匀时间为1小时，采用筛分对粉末进行筛选，制得粒径2mm的脱磷剂粉末。采用烘干机将上述脱磷剂粉末进行烘干处理，烘干温度150℃，烘干时间8小时，冷却至室温后，将其装袋包装，每袋40kg，并于一个月以内使用。在炉后出钢过程添加本产品4.5kg/吨钢，可使钢液中磷含量从0.015％降低至0.008％。
[0040]实施例4
[0041]所述烧结脱磷粉剂按配方配比取CaO 45kg，SiO
2 10kg，Fe2O
3 10kg，CaCl
2 5kg，放入破碎器进行破碎研磨至粒径5mm。将上述脱磷剂与粘结剂6kg一起放入混料器进行充分混匀，混匀时间为1.5小时。充分混匀后，采用烧结机在700℃温度范围内使其烧结5小时。所述球壳原料按配方由40％黏土，25％水玻璃和35％膨润土混合而成。向上述烧结好的颗粒加入CaCO
3 30kg后，再次投入破碎研磨机进行二次破碎研磨，研磨时间为3小时，获得粒径分布5mm的脱磷剂。将二次破碎后的粉末放入烘干机进行烘干，烘干温度为200℃，烘干时间10小时。冷却至室温后，将其装袋包装，每袋10kg，并于一个月以内使用。在炉后出钢过程添加本产品5kg/吨钢，可使钢液中磷含量从0.014％降低至0.008％。
[0042]对比例
[0043]采用单渣法造渣工艺进行转炉生产时，生产的钢液磷含量为0.013％
‑
0.014％。在120t转炉采用单渣法生产工艺的基础之上，炉后出钢过程中添加上述复合脱磷粉剂进行试验，粉剂添加量为4kg/吨钢，可使钢液中磷含量降低到0.0050％。经对比，在炉后出钢过程中本专利技术所述复合脱磷粉剂，可明显提高脱磷率，改善传统工艺脱磷效果。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转炉出钢用复合脱磷剂，其特征在于，该复合脱磷剂形态为粉末状，分为烧结粉剂和机械混合粉剂两种形式；两种形式的各原料重量百分比为：2.根据权利要求1所述的转炉出钢用复合脱磷剂，其特征在于，各原料重量优选百分比为：3.根据权利要求1或2所述的转炉出钢用复合脱磷剂，其特征在于，所述机械混合粉剂由所述各原料按重量百分比机械混合而成。4.根据权利要求1或2所述的转炉出钢用复合脱磷剂，其特征在于，所述烧结粉剂由所述各原料按重量百分比混合，经过烧结处理后二次粉化加工处理得到。5.一种如权利要求1或2所述的转炉出钢用复合脱磷剂的制备方法，其特征在于，当复合脱磷剂为机械混合粉剂，其制备步骤如下：a、混料：按原料配比将粉剂原料进行破碎研磨，破碎研磨时间为0.5
‑
5小时；采用孔筛筛选出粒径分布于1nm
‑
5mm的粉末；b、烘干包装：采用烘干机将筛选后的粉末进行烘干，烘干温度为50
‑
300℃，烘干时间为5
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30小时，烘干后进行成品包装。6.一种如权利要求1或2所述的转炉出钢用复合脱磷剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱苗勇，邓志银，尚德礼，康伟，禹绍鸿，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：