一种炼钢用铁钙质预熔型脱磷剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低成本炼钢用铁钙质预熔型脱磷剂及其制备方法，该脱磷剂的生产原料主要是采用富含氧化钙、氧化铁的工业废弃物。其制备方法是：先将这些工业废弃物制成粉末，再按一定比例混合，然后加入高温窑炉中，熔炼温度1450～1600℃，熔融出炉后，结晶冷却，经破碎，制成富含CaO和Fe2O3、粒度为0～70mm的块状低熔点铁钙质预熔型脱磷剂。该脱磷剂，熔点低、熔速快，在炼钢过程中加入，可促进化渣和脱磷，缩短冶炼时间；由于该脱磷剂经高温熔融而成，成分均匀、性能稳定、不变质、不吸水、不粉化、低氟，不仅便于储存和运输，还有利环保减少污染；此外，由于该脱磷剂以工业废弃物为原料，大幅降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于炼钢生产
，特别涉及。
技术介绍
通常，在炼钢领域中，磷 是公知的钢中常见的有害元素，对钢的性能影响很大，因此要严加控制。随着客户对优质低磷钢的要求日趋苛刻，炼钢的脱磷任务也日趋加重。目前，顶吹转炉单渣法脱磷技术在生产成本、冶炼周期、生产顺行及劳动强度等方面具有一定的优势，但其只能将磷脱到w[p] = 100X 10_6左右；同时，顶吹转炉双渣或双联法深脱磷技术还不成熟,而且工艺复杂,成本较高。由于脱磷反应是放热反应，因此较低的温度有利于脱磷反应的进行。在T< 1400°c范围内，脱磷率随着温度的升高而降低；但当T> 1400°C时，脱磷率随着温度的升高反而升高。在顶吹转炉吹炼条件下，在T < 1400°C时，热力学条件是脱磷的主要矛盾，但当T> 1400°C时，脱磷的主要矛盾已转化为动力学条件。无论是理论计算，还是生产实际均已证明，渣中FeO高，有利于脱磷，渣中有一定量的FeO和CaO，不仅在热力学上能保证稳定生成脱磷产物3Ca0 · P2O5或4CaO · P2O5,而且，进一步提高渣中FeO和CaO的量，更有利于脱磷反应顺利进行。目前转炉炼钢脱磷主要依靠供氧增加渣中氧化铁、依靠添加石灰增加渣中氧化钙、依靠添加石灰助熔剂促进化渣，从而来对钢水进行脱磷。CaF2是常用的石灰助熔材料之一，但由于其对人体及环境有害，在转炉中的应用受到了限制。虽然增加渣中氧化铁的方法较多，如高枪位吹氧法、加氧化铁皮法、加化渣脱磷剂法等，但是高枪位吹氧法，会延长冶炼时间；加氧化铁皮或铁皮球法，作用时间短，化渣效果不理想；加富含氧化铁的化渣脱磷剂法，化渣效果好，而且还能促进钢水脱磷，但其生产成本较高。中国专利CN99112573. 8公开了一种以FeO为主要组成的铁鳞类化渣剂及其制造方法，虽然其化渣效果较为显著，但存在对炉衬侵蚀严重、钢水温降大、作用时间短、不能够持续化渣等问题。中国专利CN200610026164. 7公开了一种转炉脱磷剂及其制备方法，虽然其具有脱磷效率高、保存期长、单耗低、不含氟、对环境污染小等优点，但由于三氧化二铝(Al2O3)含量较低，氧化铁(Fe2O3)作用时间短，不能够持续化渣，而且生产工序复杂，成本较高。有鉴于此，开发新的脱磷工艺和脱磷剂对于炼钢产业应用是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述脱磷方法和脱磷剂存在的缺陷，提供一种以工业废弃物作为主要原料所生产的低成本脱磷剂及其制备方法。为了达到上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下，该脱磷剂的制备方法包括以下步骤第一步准备原料，原料包括富含氧化钙的材料与富含氧化铁的材料；第二步将第一步中准备的原料分别制成粉末；第三步混合，将第二步中制备的粉末按一定比例混合；第四步熔炼，将混合好的粉末加入高温窑炉中，在温度1450 1600°C进行熔炼；第五步熔融出炉后结晶冷却；第六步破碎成型，经破碎，制成富含CaO和Fe2O3、粒度为O 70mm的块状低熔点铁钙质预熔型脱磷剂。其中，原料中的富含氧化钙的材料包括方解石、石灰石、白云石等矿物原料以及富含氧化钙的电石渣、生石灰粉、造纸白泥、钙粉等各种工业废弃物。原料中的富含氧化铁的 材料包括铁矿粉等矿物原料以及工业生产过程中产生的富含氧化铁的铁皮、铁鳞、尘泥等工业废弃物。上述原料中工业废弃物为主要组成部分，矿物原料为次要组成部分。并且上述两类材料的重量百分比范围分别是富含氧化铁的材料是30% 70% ;富含氧化钙的材料是30% 70%。最后，制备好的炼钢用铁钙质预熔型脱磷剂产品的成分范围是CaO 25 60%、Fe203 25 60%,Si02彡8%、F-彡2%、其它杂质总含量彡5%0使用时，在炼钢过程中加入本专利技术的铁钙质预熔型脱磷剂，即可达到促进化渣、同时对钢水进行脱磷的目的。本专利技术的有益效果是由于本专利技术中铁钙质预熔型脱磷剂的原料广泛采用了电石渣、生石灰粉、造纸白泥、钙粉等富含氧化钙的各种工业废弃物，以及富含氧化铁的铁皮、铁鳞、尘泥等工业废弃物，因此具有生产成本低的特点。同时，本专利技术的铁钙质预熔型脱磷剂熔点低、熔速快，既可在炼钢过程中促进化渣，缩短冶炼时间，同时还能够对钢水进行精炼脱磷，减少脱磷剂用量，进一步降低生产成本，优化劳动环境，提高生产率；由于本专利技术铁钙质预熔型脱磷剂经高温熔融而成，成分均匀、性能稳定、不变质、不吸水、不粉化、低氟，不仅便于储存和运输，还有利环保减少污染。具体实施例方式以下，详细说明本专利技术的优选实施例。在此之前需要说明的是，本说明书及权利要求书中所使用的术语或词语不能限定解释为通常的含义或辞典中的含义，而应当立足于为了以最佳方式说明其专利技术专利技术人可以对术语的概念进行适当定义的原则解释为符合本专利技术技术思想的含义和概念。随之，本说明书所记载的实施例中表示的结构只是本专利技术最佳实施例之一，并不能完全代表本专利技术的技术思想，因此应该理解到对于本专利技术而言可能会存在能够进行替换的各种等同物和变形例。总体制备方法原料采用富含氧化钙的材料，包括方解石、石灰石、白云石等矿物原料以及富含氧化钙的电石渣、生石灰粉、造纸白泥、钙粉等各种工业废弃物，30 70% (重量)；以及富含氧化铁的材料，包括铁矿粉等矿物原料以及工业生产过程中产生的富含氧化铁的铁皮、铁鳞、尘泥等工业废弃物，30 70% (重量)。上述原料中工业废弃物为主要组成部分，矿物原料为次要组成部分。制备先将富含氧化钙的材料和富含氧化铁的材料制成粉末，再按一定比例混合，然后加入高温窑炉中，熔炼温度1450 1600°C，熔融出炉后，结晶冷却，经破碎，制成富含CaO和Fe2O3、粒度为O 70mm的铁钙质预熔型脱磷剂。实际生产中，由于含钙原料与含铁原料重量比的不同，应当选择不同的熔炼温度，这是因为氧化铁类原料的熔点较氧化钙类原料的熔点高，但是不同原料配比的最佳温度选择则是要通过大量实验才能知悉，并不能通过简单计算或设想就能得到，这也正是本专利技术的专利技术点所在。以下给出不同生产条件下的几个典型实施例，由于实际生产时的可获得原料千差万别，特别是当某类原料多、其他原料少的情况下对于生产步骤中的具体工艺参数应作适当的调整，这也说明本专利技术的适用性广泛、成本低、易控制。实施例一 原料富含氧化钙的工业废弃物30% (重量)、富含氧化铁的工业废弃物70% (重量)O制备先将富含氧化钙的工业废弃物和富含氧化铁的工业废弃物制成粉末，再按一定比例混合，然后加入高温窑炉中，熔炼温度1450 V，熔融出炉后，结晶冷却，经破碎，制成富含CaO和Fe2O3、粒度为O 70mm的铁钙质预熔型脱磷剂。应用在炼钢过程中加入炉内，用于促进炼钢的化渣和脱磷，向炼钢炉内加入2.5kg/吨钢的铁钙质预熔型脱磷剂，炼钢过程化渣良好，冶炼时间缩短I. 5分钟，炼钢终点脱磷率达97%。实施例二原料富含氧化钙的工业废弃物70 % (重量)、富含氧化铁的工业废弃物30% (重量)。制备先将富含氧化钙的工业废弃物和富含氧化铁的工业废弃物制成粉末，再按一定比例混合，然后加入高温窑炉中，熔炼温度1600 V，熔融出炉后，结晶冷却，经破碎，制成富含CaO和Fe2O3、粒度为O 70mm的铁钙质预熔型脱磷剂。应用在炼钢过程中加入炉内，用于促进炼钢的化渣和脱磷，向炼钢炉内加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼钢用铁钙质预熔型脱磷剂，其特征在于：所述铁钙质预熔型脱磷剂的成分范围：CaO25～60％、Fe2O325～60％、SiO2≤8％、F？≤2％、其它杂质总含量≤5％。

【技术特征摘要】
1.一种炼钢用铁钙质预熔型脱磷剂，其特征在于所述铁钙质预熔型脱磷剂的成分范围Ca025 60%,Fe20325 60%、SiO2≤8%、Γ≤2%、其它杂质总含量≤5%02.一种炼钢用铁钙质预熔型脱磷剂的其制备方法，其特征在于制备方法包括以下步骤 第一步准备原料，原料包括富含氧化钙的材料与富含氧化铁的材料； 第二步将第一步中准备的原料分别制成粉末； 第三步混合，将第二步中制备的粉末按一定比例混合； 第四步熔炼，将混合好的粉末加入高温窑炉中，在温度1450 1600°C进行熔炼； 第五步熔融出炉后结晶冷却； 第六步破碎成型，经破碎，制成富含CaO和Fe2O3、粒度为O 70mm的块状低熔点铁钙质预熔型脱磷剂。3.根据权利要求2所述的一种炼钢用铁钙质预熔型脱磷剂的制备方法，其特征在于第一步中的原料富含氧化钙的材料包括方解石、石灰石、白云石等矿物原料以及富含氧化钙的电石渣、生石灰粉、造纸白泥、钙粉等各种工业废弃物，其中工业废弃物为主要组成部分。4.根据权利要求2所述的一种炼钢用铁钙质预熔型脱磷剂的制备方法，其特征在于第一步中的原料富含氧化铁的材料包括铁矿粉等矿物原...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云天，
申请(专利权)人：辽宁中汇环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：