专利名称：一种低成本炼钢用铝钙质预熔型精炼渣及其制备方法
技术领域：
本发明属于炼钢生产技术领域，特别涉及一种炼钢用铝钙质预熔型精炼渣及其制备方法，该精炼渣尤其适于脱硫。
背景技术：
目前，对钢水进行精炼的方法主要有一种是在钢水罐内加入石灰同时配加部分 萤石，这种精炼脱硫方法比较简单，但萤石会对环境造成污染，而且影响炉体或钢水罐衬耐火材料的使用寿命；另一种方法是在钢水罐内加入石灰同时配加部分铝钒土，这种精炼脱硫方法也比较简单，且无萤石的污染，对耐火材料的浸蚀很小，但石灰不易熔化，脱硫效果不好；还有一种方法是在钢水罐内加入石灰同时配加部分烧结型或预熔型铝酸钙，采用这种方法石灰熔化快，脱硫效果好，而且有利环保，但烧结型铝酸钙易吸收空气中的水分而受潮粉化，预熔型铝酸钙的生产能耗较多、成本较高。近年来，预熔渣精炼技术的研究引起了国内外的广泛关注，无论是实验室实验研究还是工业试验均表明采用预熔精炼渣获得了较好的脱硫效果，可以满足深脱硫的需要。目前，预熔渣的渣系仍为CaO-Al2O3基和CaO-CaF2基渣系，而且以CaO-CaF2基渣系为主，CaO-CaF2基洛系的脱硫效果还可以,但其对耐火材料侵蚀的影响较大。中国专利CN97121984. 2公开了一种低硅含量铝钙渣的配方及其制造方法，该铝钙渣虽然具有合理的化学组成、低熔点、无游离氧化钙、流动性好等优点，但是由于所用原料焦碳中S、Si含量较高，导致其硫容系数降低，限制了其脱硫作用的发挥，不利于钢水的深脱硫。中国专利CN02120744. 5公开了预熔型低熔点铝酸钙复合脱硫剂及其制备方法，由于在该复合脱硫剂的生产过程中须先钝化后熔融，工序烦琐，成本较高。中国专利CN200710023020. 0公开了一种预熔型真空冶炼用脱硫剂及其制备方法，该脱硫剂采用先预熔、后混合配料的方法，组分易出现不均匀、效果不稳定的情况，而且工序更烦琐，成本更高。中国专利CN200310103105. I公开了一种预熔型精炼净化剂及其生产工艺，该预熔型钢水洁净剂，虽然达到了一定脱硫效果，但高的萤石含量带来的耐火材料的侵蚀，不仅严重影响了炉衬或钢水罐衬的使用寿命，而且不利环保，应用受到了很大的限制。
发明内容
本发明的目的是克服上述精炼方法和预熔型精炼渣存在的缺陷，提供一种以工业废弃物作为主要原料所生产的低成本环保型炼钢用预熔型精炼渣及其制备方法。为了达到上述发明目的，本发明的技术方案如下，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铝的材料；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1600 1750°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Al2O3、粒度为0 70mm的块状低熔点铝钙质预熔型精炼渣。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。原料中的富含氧化铝的材料包括铝矾土等矿物原料以及工业生产过程中产生的富含氧化铝的铝灰、铝渣等工业废弃物。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铝的材料是40% 60% ;富含氧化钙的材料是40% 60%。最后，制备好的低成本炼钢用铝钙质预熔型精炼渣的成分范围是Ca035 60%、A120335 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发明的预熔型精炼渣，促进化渣，同时对钢水进行脱硫；或者在出钢过程中，或在LF(Ladle Furnace钢包精炼炉)炉对钢水进行精炼过程中，向钢中加入本发明预熔型精炼渣，达到对钢水进行精炼脱硫的目的。本发明的有益效果是由于本发明中预熔型精炼渣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，以及工业生产过程中产生的富含氧化铝的铝灰、铝渣等工业废弃物，因此具有生产成本低的特点。同时，本发明的预熔型精炼渣，熔点低、熔速快，可促进化渣，缩短冶炼时间；同时本发明的预熔型精炼渣，硫容量高，有利于对钢水精炼脱硫，并减少精炼渣用量，降低生产成本，优化劳动环境，提高生产率；同时由于本发明的预熔型精炼渣高温熔融而成,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，在炼钢过程中本发明的预熔型精炼渣用量也比其它类型精炼渣少，可进一步降低钢的生产成本。
具体实施例方式以下，详细说明本发明的优选实施例。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发明发明人可以对术语的概念进行适当定义的原则解释为符合本发明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发明最佳实施例之一，并不能完全代表本发明的技术思想，因此应该理解到对于本发明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，40 60% (重量)；以及富含氧化铝的材料包括铝矾土等矿物原料以及工业生产过程中产生的富含氧化铝的铝灰、铝渣等工业废弃物，40 60% (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铝的材料制成粉末，再按一定比例混合，然后加入高温窑炉中，熔炼温度1600 1750°C，熔融出炉后，结晶冷却，经破碎，制成富含CaO和A1203、粒度为0 70_的铝钙质预熔型精炼渣。实际生产中，由于含钙原料与含铝原料重量比的不同，应当选择不同的熔炼温度，这是因为氧化铝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，这也正是本发明的发明点所在。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，这也说明本发明的适用性广泛、成本低、易控制。 实施例一原料富含氧化钙的工业废弃物40% (重量)、富含氧化铝的工业废弃物60% (重量)。制备先将富含氧化钙的工业废弃物和富含氧化铝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1710°C 1730°C，熔融出炉后，结晶冷却，经破碎，制成富含CaO和Al2O3、粒度为0 70mm的铝钙质预熔型精炼渣。应用在炼钢过程中用于促进炼钢化渣，向炼钢炉内加入2. 5kg/吨钢的预熔型精炼渣，炼钢过程化渣良好，冶炼时间缩短I. 5分钟。实施例二原料富含氧化钙的工业废弃物60% (重量)、富含氧化铝的工业废弃物40% (重量)。制备先将富含氧化钙的工业废弃物和富含氧化铝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1650°C 1670°C，熔融出炉后，结晶冷却，经破碎，制成富含CaO和Al2O3、粒度为0 70mm的铝钙质预熔型脱磷剂。应用在出钢过程中，向钢水罐内加入I. 5kg/吨钢的预熔型精炼渣，精炼后，钢水的脱硫率达75%。实施例三原料富含氧化钙的工业废弃物50%、富含氧化铝的工业废弃物50% (重量)。制备先将富含氧化钙的工业废弃物和富含氧化铝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1620°C 1640°C，熔融出炉后，结晶冷却，经破碎，制成富含CaO和Fe2O3、粒度为0 70mm的铝钙质预熔型脱磷剂。应用在LF炉对钢水进行精炼过程中，向钢水罐内加入3. Okg/吨钢的预熔型精炼潘，精炼后，钢水的脱硫率达76%。需要注意的是，尽管本发明已参照具体实施方式
进行描述和举例说明，并且在具体实施方式
中给出了低成本炼钢用铝钙质预熔型精炼渣的成分及其具体制备方法。但是并不意味着本发明限于这些描述的实施方式。本领域技术人员可以从中衍生出许多不同的变体，它们都将覆盖于本发明权利要求的真实精神和范围中。
权利要求
1.一种低成本炼钢用铝钙质预熔型精炼渣，其特征在于所述预熔型精炼渣的成分范围CaO 35 50%、A120335 50%、SiO2彡8%、Γ彡2%、其它杂质总含量彡5%。
2.一种低成本炼钢用铝钙质预熔型精炼渣的制备方法，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铝的材料； 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1600 1750°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Al2O3、粒度为O 70_的块状低熔点铝钙质预熔型精炼渣。
3.根据权利要求2所述的一种低成本炼钢用铝钙质预熔型精炼渣的制备方法，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所述的一种低成本炼钢用铝钙质预熔型精炼渣的制备方法，其特征在于第一步中的原料富含氧化铝的材料包括铝矾土等矿物原料以及工业生产过程中产生的富含氧化铝的铝灰、铝渣等工业废弃物，其中工业废弃物为主要组成部分。
5.根据权利要求3或4所述的一种低成本炼钢用铝钙质预熔型精炼渣的制备方法，其特征在于第一步中的原料富含氧化铝的材料的重量百分比范围是40% 60% ;富含氧化钙的材料的重量百分比范围是40 % 60 %。
6.根据权利要求5所述的一种低成本炼钢用铝钙质预熔型精炼渣的制备方法，其特征在于当采用的原料中富含氧化钙的材料的重量百分比在40%左右，富含氧化铝的材料的重量百分比在60%左右时，熔炼温度控制在1690°C 1750°C，优选1720°C。
7.根据权利要求5所述的一种低成本炼钢用铝钙质预熔型精炼渣的制备方法，其特征在于当采用的原料中富含氧化钙的材料的重量百分比在60%左右，富含氧化铝的材料的重量百分比在40%左右时，熔炼温度控制在1630°C 1690°C，优选1660°C。
8.根据权利要求5所述的一种低成本炼钢用铝钙质预熔型精炼渣的制备方法，其特征在于当采用的原料中富含氧化钙的材料与富含氧化铝的材料的重量百分比相近，即二者均在50%左右时，熔炼温度控制在1600°C 1660°C，优选1630°C。
全文摘要
本发明涉及一种低成本炼钢用铝钙质预熔型精炼渣及其制备方法，该精炼渣的生产原料主要是采用富含氧化钙、氧化铝的工业废弃物。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1600～1750℃，熔融出炉后，结晶冷却，经破碎，制成富含CaO和Al2O3、粒度为0～70mm的块状低熔点预熔型精炼渣。该精炼渣，熔点低、熔速快，在炼钢过程中加入，可促进化渣，缩短冶炼时间；同时，该精炼渣硫容量高，在出钢过程中或在LF炉对钢水进行精炼过程中，可对钢水进行精炼脱硫；此外由于该精炼渣经高温熔融而成，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；还有，由于该精炼渣以工业废弃物为原料生产，且用量比其它类型精炼渣少，因此还可降低钢的生产成本。
文档编号C21C7/076GK102787213SQ20121022625
公开日2012年11月21日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者陈云天 申请人:辽宁中汇环保科技有限公司