一种化渣剂及其制备方法和使用其的半钢炼钢方法

文档序号:9344460阅读:802来源:国知局
一种化渣剂及其制备方法和使用其的半钢炼钢方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于转炉半钢炼钢技术领域,尤其涉及一种化渣剂及其制备方法和使用其 的半钢炼钢方法。
【背景技术】
[0002] 为回收钒钛铁精粉中的钒资源,高炉配吃钒钛铁精粉,产生的钒钛铁水一般在炼 钢过程中先进行提钒,后进行炼钢。提钒后铁水(以下简称半钢)含硅、锰量基本为痕迹, 含碳量为3. 3-3. 7wt%,温度在1380-1420°C左右。在冶炼半钢过程中由于渣元组成单一及 化学热不足等原因导致炼钢转炉吹炼过程化渣困难,严重影响转炉的脱磷和脱硫率,而且 氧枪粘钢严重,处理氧枪粘钢时间较长,影响正常生产节奏。
[0003] 某公司原采用钒化厂尾渣(含SiO#Q 15-20% )、连铸产生的氧化铁皮和转炉用 石灰的筛下石灰面进行制球。转炉提钒用铁水对硅有严格的要求,铁水硅含量不得大于 0. 20%,钒化厂提取V205为主原料,产生的尾渣中Si02含量一般在15-20%,尾渣作为该球 的主原料,制成的成品球硅含量在12-16%,用于炼钢转炉半钢冶炼过程。由于该球中的 Si(V#量较低,该冷压球加入量大对温度影响较大,所以该球对半钢冶炼促进化渣效果具 有一定的局限性,故采取在提钒出钢过程中加入硅铁对半钢进行补硅,使冶炼的半钢水中 硅含量在0. 05-0. 15 %,硅铁的吨钢加入量在2-3kg/t,半钢中的硅元素在炼钢转炉吹炼后 几乎100%被氧化成3102进入渣中,硅铁的加入起到了补热和促进化渣的作用。目前硅铁 的价格在约5400元/吨,吨钢加入2-3kg/t,炼钢成本增加了 10. 8-16. 2元/吨。故研发一 种能促进化渣的造渣剂来替代硅铁对降低炼钢成本及冶炼具有深远的意义。
[0004] CN 102864271 A公开了一种提钒弃渣在半钢炼钢转炉消化工艺,包括如下步骤: 首先是将提钒弃渣与半钢炼钢所需的其它含Si的造渣材料混合成造块材料;其次,将上述 混合好的造块材料压制成弃渣块并干燥;最后,将弃渣块在转炉炼钢过程中随炼钢造渣料 一起加入半钢炼钢转炉中;所述制造块材料时加入的其它含Si造渣材料占造块材料的重 量比为20% -40% ;所述含Si造渣材料是河沙或高炉渣,或以上二者的混合。所述弃渣块 在半钢冶炼过程中起到一定的促进化渣作用,但由于弃渣块的Si0 2含量低,炼钢转炉还需 补加2-3kg/t娃铁,才能保证前期初渣形成时间在4min以内。但如果使用石英砂等含Si0 2 物料去提高弃渣块中的Si02含量,需要在冶炼过程中加入大量FeO或进行吊枪操作,主要 原因是单质Si0 2熔点高(1700°C以上),半钢冶炼前期温度在1330°C左右,故需要FeO来降 低渣系的熔点,这样操作比较复杂。
[0005] CN 102181610A公开了一种用于半钢炼钢的复合造渣剂及其制备方法和使用方 法,该复合造渣剂主要原料为石英砂、钢渣磁选粒铁、钒化尾渣、粘结剂,主要成分为(重量 百分比):含铁氧化物26-36份,Si0 227-35份,CaO7-13份,MnO 4-7份,MgO 4-8份,所述 含铁氧化物为Fe203和FeO, Fe 203与FeO的重量比为50-60 : 1。但该复合造渣剂仍不能保 证半钢冶炼初渣形成时间在4min以内,并且在半钢炼钢过程中仍存在粘枪和脱磷困难等 问题。

【发明内容】

[0006] 本发明的目的在于提供一种化渣剂及其制备方法和使用其的半钢炼钢方法,所 述化渣剂能够促进半钢冶炼初渣形成时间在4min以内,改善化渣困难导致的粘枪及脱 磷困难的问题,并提高了半钢冶炼终点钢水中的残锰含量,使转炉终点钢水残锰含量在 0. 02-0. 05%,起到合金化的作用,减少了合金化锰类使用量。
[0007] 为达此目的,本发明采用以下技术方案:
[0008] -方面,本发明提供了一种化渣剂,所述化渣剂按各组分占的重量百分含量主要 包括如下组分:
[0009] Si〇2 30-35% MnO 9-13% CaO 5-10% 展I2.O3 6-8/4 TFe 12-18% 余量为P2O5、MgO和H20。
[0010] 所述化渣剂中Si02的重量百分含量为30-35%,如31%、32. 5%、33%、34或35% 等;MnO的重量百分含量为9-13%,如9. 5%、10%、11 %、12%、12. 5%或13%等;CaO的重 量百分含量为 5-10%,如 5. 5%、6%、6. 5%、7%、7. 5%、8%、9%或 9. 5%等;A1203的重量 百分含量为6-8%,如 6. 5%、6.8%、7%、7.2%、7.5%、7.6%、7.8%或7.9%等汀卩6的重量 百分含量为 12-18%,如 12. 2%、12. 5%、13%、14%、15%、16%、17%或 17. 5%等,余量为 P205、MgO和H20,所述H20的重量百分含量为2-4%,H20在所述化渣剂中是不可避免的无效 组分,PA和MgO的重量比无限制,只要使得化渣剂中各组分的重量百分含量之和为100% 即可。
[0011] 作为优选的技术方案,所述化渣剂按各组分占的重量百分含量主要包括如下组 分:
[0012] Si02 31-34% MnO 11-12%
[0013] GaO1-9% Al2〇3 6-7% TTe 15-18% 汆P为P205、MgO和H20。
[0014] 所述化渣剂主要由锰矿石粉、提钒尾渣、氧化铁皮、石灰粉、膨润土和粘结剂制备 得到。
[0015] 优选地,所述粘结剂为本领域常用的粘结剂,如无机粘结剂,本领域的技术人员可 根据需要选择不同的粘结剂。
[0016] 所述化渣剂按各原料占的重量百分含量主要由如下原料制备得到:
[0017] 锰矿石粉 45-55% 提钒尾渣 20-30% 氧化铁皮 7-13% ?f(灰粉 3-8% 膨润土 8-10% 粘结剂 2-3%。
[0018]本发明提供的化渣剂中锰矿石粉的重量百分含量为45-55 %,如46 %、48 %、 49%、50%、52%、53%或54%等;提钒尾渣的重量百分含量为20-30%,如22%、24%、 25%、26 %、27 %、28 %或29 %等;氧化铁皮的重量百分含量为7-13 %,如8 %、9 %、10 %、 11 %、12%或13%等;石灰粉的重量百分含量为3-8%,如4%、5%、6%、7%或8%等;膨 润土的重量百分含量为8-10%,如8%、9%或10%等;粘结剂的重量百分含量为2-3%,如 2%、2. 5%或3%等。所述化渣剂的各原料的重量百分含量之和为100%。
[0019]另一方面,本发明提供了一种所述化渣剂的制备方法,所述制备方法为:将配方量 的锰矿石粉、提钒尾渣、氧化铁皮、石灰粉、膨润土和粘结剂混合成型,再烘干,即得到化渣 剂。
[0020] 所述猛矿石粉和石灰粉的粒度小于3_,如2. 8mm、2. 5mm、2. 3mm、2. 0mm、l. 5_、 L 2mm、L 0mm、0. 5mm 或 0? 2mm 等。
[0021] 优选地,所述成型为冷压成型。成型时可选择化渣剂的形状,如球形等。
[0022] 优选地,所述烘干的温度为 200-400 °C,如 220 °C、250 °C、260 °C、280 °C、300 °C、 320。(:、350。(:、380。(:或 390。(:等。
[0023]优选地,所述烘干的时间为 1. 5-2. 5h,如 1. 5h、l. 8h、2. 0h、2. 2h、2. 3h、2. 4h 或 2. 5h 等。
[0024] 本发明还提供了一种利用所述化渣剂进行半钢炼钢的方法,所述方法为:通过氧 枪对转炉内的半钢钢水吹炼,并向转炉内加入石灰、轻烧白云石、返矿和所述的化渣剂。
[0025] 所述半钢炼钢的方法尤其适宜于冶炼表1所述的半钢。
[0026] 表1以半钢的质量为基准半钢中含有的组分及其含量
[0027]
[0028] 所述半钢钢水中碳的含量(用C表示)及半钢钢水的温度(用T表示)满足如下条 件:100倍的半钢钢水中的碳含量与半钢钢水的温度之和不小于1660,即100*C+T彡1660。
[0029] 优选地,所述半钢钢水的温度为1320-1360 °C,如1325 °C、1330 °C、1335 °C、 1340。(:、1350。(:、1355。(:或 1358。(:等。
[0030] 优选地,每炉半钢钢水均取样测温,均符合100*C+T彡1660。
[0031] 优选地,所述半钢炼钢方法得到的成品钢中磷的含量不大于0. 035%。
[0032] 优选地,以半钢钢水的重量为基准,所述石灰的加入量为25-40kg/t_ w,轻烧白云 石的加入量为l〇_15kg/t半钢,返矿的加入量为0-10kg/t半钢,化渣剂的加入量为10_15kg/t半 钢0
[0033] 本发明所述的"kg/t|W "是指每吨半钢钢水(单位为吨:t)中加入的其他物质的 质量(单位为千克:kg)。
[0034] 成品钢中磷(P)的含量不同,则炼钢过程中石灰、轻烧白云石、化渣剂及返矿的加 入量不同。以70吨转炉半钢炼钢为例,所述石灰、轻烧白云石、化渣剂及返矿的加入量可参 照表2。
[0035] 表2石灰、轻烧白云石、化渣剂及返矿的加入量
[0036]
[0037] 在70吨转炉中进行吹炼时,氧枪的供氧压力为0. 72-0. 77MPa,如0. 72MPa、 0? 73MPa、0. 74MPa、0. 75MPa 或 0? 76MPa 等。
[0038] 优选地,在70吨转炉中进行吹炼时,氧气的流量为13400-1380
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