专利名称：复合无氟调渣剂的制作方法
技术领域：
本发明属于冶金材料技术领域，涉及一种适应于高炉使用的复合无氟调渣剂。
背景技术：
纵观人类与社会环境所走过的历程，使人们懂得人类需要环境的呵护，环境需要 人类去保护，只有这样，人与环境才能和谐相处，自然灾害和化学污染才能减轻，人类才能 活的健康、快乐、安宁，经济才能稳步持续发展。氟化物的性能氟在元素周期表中属于卤族元素，氟又是卤族元素中非金属性最 强的元素，它属于双原子非极性分子，在固态时属于分子晶体，以较弱的色散力结合，所以 熔点、沸点都不高。得电子能力非常强，属于强氧化剂。氟在水溶液中也是最强的氧化剂。 在卤素中氟是原子半径最小，电负性最大的元素。与其它卤素相比，氟与氧反应最激烈，生 成的氟化氢最稳定，当卤素参与反应时，会涉及分子的离解，而氟分子的键能较小，有利于 反应进行。氟几乎能与所有金属直接化合。氟在自然界主要以萤石和冰晶石等矿物形式存 在。在特殊工业卤化氟用作制造浓缩铀的催化剂，火箭燃料的助燃剂。萤石在高炉炼铁作 洗炉剂，在炼钢工业作助熔剂。氟的化合物是高毒性和强反应性元素，对一切生物有致命毒 性。与皮肤接触可引起凝固性坏死，即使低浓度气体也能引起病变，空气中最高允许浓度在 0. 15-0. 2mg/m3。世界卫生组织要求使用氟化物的环境必须要有特殊安全措施。为此减排 节能，净化环境，提高人类健康水平，势在必行。氟化物的作用和危害氟化物在炼钢辅料中主要起到调节其高温物理性能的作 用。此元素在使用过程中。除了导致大气污染和水污染外，还会腐蚀设备。随着环保的严 格要求，冶金行业寻求无氟助熔剂，解决氟污染迫在眉睫。据国家环保部门在冶金现场用质谱仪实测表明，在炼铁厂，炼钢厂，连铸机周围挥 发出大量的有毒气体，即HF、NaF、SiF4、ALF3等。给操作工人带来了严重的环境污染。氟在 冷却水中形成的HF溶液能严重腐蚀机械设备，加速设备老化，经测量在连铸二冷废水中的 氟含量竟达80mg/L。其它冷却水也都严重超过国家排放标准。萤石的性能和作用萤石是钙的一种天然卤素化合物。是钢铁冶金常用的中性熔 剂。主要起助熔作用。萤石的化学成分是CaF2,常显紫、绿、白和淡黄色。属立方晶体，具有 玻璃光泽，透明至半透明。硬度4，密度3. 1 — 3. 2。性脆。熔点大约在930°C。它能使CaO 和阻碍石灰溶解的硅酸二钙外壳的熔点显著降低，因而加速石灰熔解，迅速改善炉渣的流 动性，其优点是作用快，时间短。其缺点是污染环境，侵蚀设施，在炉渣中的反应方程式是
4CaF2+2Si02==4Ca0+2SiF4 3CaF2+ S == 3Ca + SF6 个
萤石经高温分解后的氟可与硫作用生成氟化硫，与SiOJt用生成SiF4，此两种元素 随煤气散失。它不但对高炉炉缸上部和腹部的耐火材料侵蚀厉害。而且对高炉、厂房的腐 蚀也非常严重。与陶瓷耐火材料的反应如下 4CaF2+2Si02==4Ca0+2SiF4 3CaF2+Al203==3 Ca0+2A1F3 SiF4与煤气中的水作用，生成强侵蚀性的HF，其化学反应式是 SiF4+2H20==4HF+Si02
HF对石英、莫来石、刚玉都产生侵蚀作用，从而缩短耐火材料和机械设备的使用寿 命，同时对操作工人也有较大的危害。含氟炉渣的性能含氟炉渣的优点是，流动性好。缺点是对铁口泥套和堵口炮泥等 耐火材料有很强的侵蚀力和冲刷力。这种炉渣不仅在出铁过程中对铁口通道侵蚀和冲刷， 而且在堵口以后不能形成稳定牢固的泥炮。从而使铁口工作处于恶性循环状态。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种能有效改善炉渣粘度，保证料柱 良好的透气性，活跃炉缸，使渣铁分离好，既强化冶炼工艺，又不侵蚀炉衬和设备，既保证各 种还原反应的进行，又避免各种异常情况的发生，为高炉的正常运转提供了保障的复合无 氟调渣剂。本发明解决其技术问题所采用的技术方法是一种复合无氟调渣剂，其化学组分 及重量配比分别是SiO2 8-24、Ca04-14、Al20320-28、Fe20320-30、Mg03_6、Mn03_8。所述复合无氟调渣剂的粒度是34x24x12 mm3。所述复合无氟调渣剂的熔点彡1300°C。一种复合无氟调渣剂的制造方法，将Fe2O3彡30%、Al2O3彡35%的铁矾土加工成 40-100目的颗粒，再加入CaO > 99%的冰洲石和MnO彡20%的锰矿石，搅拌均勻后干压成 34x24x12的颗粒mm3的成品。本发明的有益效果是本发明能有效改善炉渣粘度，保证料柱良好的透气性，活跃 炉缸，使渣铁分离好；它既强化冶炼工艺，又不侵蚀炉衬和设备；它既保证各种还原反应的 进行，又避免各种异常情况的发生；为高炉的正常运转提供了保障，为解决氟污染找到一个 新途径。
图1是本发明的工艺方框示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明
一种复合无氟调渣剂，它化学组分及重量配比分别是=SiO2 8-24、Ca04-14、 Al20320-28、Fe20320-30、Mg03_6、Mn03_8，该复合无氟调渔剂的粒度是 34x24x12 mm3 ；该复 合无氟调渣剂的熔点彡1300°C。参见图1，一种复合无氟调渣剂的制造方法，经破碎和粉磨，将Fe2O3彡30%、 Al2O3彡35%的铁矾土加工成40-100目的颗粒，再加入CaO > 99%的冰洲石和MnO彡20%的 锰矿石进行配料，搅拌均勻后干压成34x24x12的颗粒mm3成型产品，然后经包装、检测和入 库，最后出厂。复合无氟调渣剂是一种中性材料，其粒度为34x24x12mm.该产品的主要成分是铁 铝酸盐，它是取代萤石的理想产品，既没有环境污染，又能增加产量，既不改变炉渣性能，又
4具有稀释、化渣和助熔作用。它工作原理如下
①、复合无氟调渣剂遇到酸性炉渣时，即可形成硅酸盐；遇到碱性炉渣时，即可形成铝 酸盐；不改变炉渣的性能。②、复合无氟调渣剂含Fe2O3较高，在高炉中被煤气中的CO还原后生成FeO ；FeO能 大大降低炉渣熔化温度和粘度，提高炉渣的流动性，不改变炉渣的性能，最后经炭还原可以 增加高炉产量。而萤石经高温分解后生成的CaO会改变炉渣的性能，增大炉渣的粘度，使炉 温升高，炉渣变稠。粘稠的炉渣会堵塞固体焦炭颗粒间的空隙，恶化料柱的透气性，阻碍高 炉顺行，严重时会引起炉况运行不畅或悬料，甚至造成结瘤，增厚炉墙，烧坏风口和渣口，造 成渣铁分离不好，带铁严重，直接影响高炉的产量。③复合无氟调渣剂含有微量高活性元素，它可以有效缓解因炉渣中氧化钙过高， 造成二元碱度过大导致炉渣不能完全熔化成均一的液相。从而提高炉渣流动性，避免因炉 渣粘稠而造成高炉生产不顺。本发明所述复合无氟调渣剂能有效改善炉渣粘度，保证料柱良好的透气性，活跃 炉缸，使渣铁分离好。既强化冶炼工艺，又不侵蚀炉衬和设备。既保证各种还原反应的进 行，又避免各种异常情况的发生，为高炉的正常运转提供了保障，为解决氟污染找到一个新 途径。
权利要求
一种复合无氟调渣剂，其特征在于化学组分及重量配比分别是SiO2 8 24、CaO4 14、Al2O320 28、Fe2O320 30 、MgO3 6、 MnO3 8。
2.如权利要求1所述的一种复合无氟调渣剂，其特征是所述复合无氟调渣剂的粒度 是 34x24x12 mm3。
3.如权利要求1或2所述的一种复合无氟调渣剂，其特征是所述复合无氟调渣剂的 熔点≤1300°C。
4.制备如权利要求1所述的一种复合无氟调渣剂的方法，其特征是将Fe2O3≥ 30%、 Al2O3≥35%的铁矾土加工成40-100目的颗粒，再加入CaO > 99%的冰洲石和MnO≥20%的 锰矿石，搅拌均勻后干压成34x24x12的颗粒mm3的成品。
全文摘要
本发明涉及一种复合无氟调渣剂，其化学组分及重量配比分别是SiO28-24、CaO4-14、Al2O320-28、Fe2O320-30、MgO3-6、MnO3-8。本发明所述复合无氟调渣剂能有效改善炉渣粘度，保证料柱良好的透气性，活跃炉缸，使渣铁分离好；它既强化冶炼工艺，又不侵蚀炉衬和设备；它既保证各种还原反应的进行，又避免各种异常情况的发生；为高炉的正常运转提供了保障，为解决氟污染找到一个新途径。
文档编号C21B3/02GK101921883SQ20101027830
公开日2010年12月22日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日
发明者余义鸿, 李宏程 申请人:韶关市华喆冶金材料有限公司