一种脱磷化渣剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种脱磷化渣剂，包含以下质量分数的组分：CaO：25～45％，MgO：12～30％，FeO：8～25％，SiO2：8～25％。本发明提供的脱磷化渣剂能够形成一种弥补半钢冶炼酸性渣系的物质，起到快速化渣的作用，减少高磷半钢冶炼中粘枪粘罩的现象。数据表明，在铁水中磷的含量平均值达到0.21～0.25％的情况下，使用本发明提供的脱磷化渣剂进行半钢冶炼，在转炉冶炼结束时，磷的含量≤0.030％的合格率为65％，脱磷效果较好。本发明还提供了一种脱磷化渣剂的制备方法，本发明提供的制备方法简单易操作，不需经过化学反应即可得到满足要求的脱磷化渣剂。
【专利说明】一种脱磷化渣剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金领域，尤其涉及一种脱磷化渣剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，储量和开采量居全国铁矿的第三位，钒钛磁铁矿不仅是铁的重要来源，而且伴生的钒、钛、铬、钴、镍、钼族和钪等多种组分，具有很高的综合利用价值。
[0003]在现有的钒钛磁铁矿冶炼中，一般会在高炉钒钛冶炼中添加4 %?5 %的高磷铁矿以降低生产成本，但是由于高磷铁矿的含磷量较高，添加到钒钛冶炼过程中后会导致铁水的磷含量增高，过高的含磷量可以使钢产生“冷脆”现象并恶化钢的焊接性能和冷弯性能，所以，必须将转炉铁水进行脱磷，以保证成品钢的质量。
[0004]由于钒钛磁铁矿中的钒可以提高钢材的强度、硬度和耐磨性，是重要的战略资源，在钒钛磁铁矿的冶炼过程中通常会采用提钒工艺，将钒从钒钛磁铁矿中提炼出来。而经过提钒工艺后，铁水中S1、V、Ti等元素已在提钒过程中氧化进入钒渣并带走大量热量，导致半钢(提钒后的转炉铁水)冶炼热量不足，又需要脱磷增加渣料，造成化渣比较困难，严重制约半钢冶炼脱磷效果。因此，需要在半钢冶炼过程中加入脱磷化渣剂，使得半钢中的磷能够与脱磷化渣剂中的成分反应，进入炉渣，然后随炉渣一起排出，达到脱磷的目的。
[0005]现有技术中，脱磷化渣剂的主要成分为Si02、Mn0、P和S，其中，S12的含量在50%以上。使用现有技术中的脱磷化渣剂在半钢冶炼中进行脱磷，在铁水中磷的含量< 0.17%的情况下，在半钢冶炼结束时，半钢中磷的含量< 0.030%的合格率只有48.80%，脱磷效果较差。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种脱磷化渣剂及其制备方法，采用本发明提供的脱磷化渣剂，在半钢冶炼中脱磷效果较好。
[0007]本发明提供一种脱磷化渣剂，包含以下质量分数的组分:
[0008]CaO: 25 ?45%;
[0009]MgO: 12 ?30%;
[0010]FeO:8 ?25% ；
[0011]S12:8 ?25%。
[0012]优选的，所述脱磷化渣剂中CaO的质量分数为30?40 %。
[0013]优选的，所述脱磷化渣剂中MgO的质量分数为15?25%。
[0014]优选的,所述脱磷化洛剂中FeO的质量分数为10?18%。
[0015]优选的，所述脱磷化洛剂中S12的质量分数为10?18%。
[0016]优选的，所述脱磷化渣剂还包含质量分数< 0.065%的硫。
[0017]本发明提供一种脱磷化渣剂的制备方法，包括以下步骤:
[0018]将质量分数为25?45%的CaO、质量分数为12?30 %的MgO、质量分数为8?25%的FeO和质量分数为8?25%的S12混合，得到脱磷化渣剂。
[0019]优选的，所述脱磷化渣剂的制备方法具体为:
[0020]将30?50%的石灰粉、15?40%的轻烧镁粉、14?35%的铁矿石粉或氧化铁屑、15?35%的膨润土混合，得到脱磷化渣剂。
[0021]优选的，还包括:
[0022]将混合得到的脱磷化渣剂进行烘干，得到烘干的脱磷化渣剂。
[0023]优选的，所述烘干的温度为80?120°C ；
[0024]所述烘干的时间为7?8小时。
[0025]本发明提供了一种脱磷化渣剂，包含以下质量分数的组分:CaO:25?45%，MgO:12?30%，Fe0:8?25%，Si02:8?25%。本发明提供的脱磷化渣剂能够形成一种弥补半钢冶炼酸性渣系的物质，起到快速化渣的作用，减少高磷半钢冶炼中粘枪粘罩的现象。数据表明，在铁水中磷的含量平均值达0.21?0.25%的情况下，使用本发明提供的脱磷化渣剂进行半钢冶炼，在转炉冶炼结束时，磷的含量< 0.030%的合格率为65%，脱磷效果较好。进一步的，本发明提供的脱磷化渣剂还能够降低总渣量和钢铁料的消耗，从而降低成本。本发明还提供了一种脱磷化渣剂的制备方法，本发明提供的制备方法简单易操作，不需经过化学反应即可得到满足要求的脱磷化渣剂。
【具体实施方式】
[0026]本发明提供了一种脱磷化渣剂，包含以下质量分数的组分:CaO:25?45%，MgO:12 ?30%，FeO:8 ?25%，S12:8 ?25%。
[0027]本发明提供的脱磷化渣剂能够快速化渣，并且脱磷效果好。
[0028]本发明提供的脱磷化渣剂包括Ca0(氧化钙)，所述氧化钙可以减少与所述脱磷化渣剂配合使用的轻烧白云石的用量，从而降低总渣量。在本发明中，所述氧化钙的质量分数为25?45 %，优选为30?40 %，更优选为32?38 %。本发明对所述氧化钙的形态没有特殊的限制，本发明优选采用氧化钙粉末。本发明优选将含有氧化钙的矿石进行粉碎，得到氧化钙粉末。本发明对所述含有氧化钙的矿石的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的含有氧化钙的矿石即可。在本发明中，所述含有氧化钙的矿石优选为石灰，更优选为CaO质量分数为85%的石灰。本发明对所述氧化钙粉末的粒度没有特殊的限制，根据实际情况进行粉碎即可。
[0029]本发明提供的脱磷化渣剂包括Mg0(氧化镁)，所述氧化镁可以减少与所述脱磷化渣剂配合使用的轻烧白云石的用量，从而降低总渣量。在本发明中，所述氧化镁的质量分数为12?30%，优选为15?25%，更优选为16?20%。本发明对所述氧化镁的形态没有特殊的限制，本发明优选采用氧化镁粉末。本发明优选将含有氧化镁的矿石进行粉碎，得到氧化镁粉末。本发明对所述含有氧化镁的矿石的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的含有氧化镁的矿石即可。在本发明中，所述含有氧化镁的矿石优选为轻烧镁粉，更优选为QM-75型轻烧镁粉。本发明对所述氧化镁粉末的粒度没有特殊的限制，根据实际情况进行粉碎即可。
[0030]本发明提供的脱磷化渣剂包括FeO (氧化亚铁)，所述氧化亚铁能够增加所述脱磷化渣剂的化渣能力，减少熔池金属铁的氧化。在本发明中，所述氧化亚铁的质量分数优选为8?25%，更优选为10?20%，最优选为12?16%。本发明对所述氧化亚铁的形态没有特殊的限制，本发明优选采用氧化亚铁粉末。本发明优选将含有氧化亚铁的矿石进行粉碎，得到氧化亚铁粉末。本发明对所述含有氧化亚铁的矿石的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的含有氧化亚铁的矿石即可。在本发明中，所述含有氧化亚铁的矿石优选为铁矿石或氧化铁屑，更优选为氧化亚铁的质量分数为50?60%的铁矿石或氧化铁屑。本发明对所述氧化亚铁粉末的粒度没有特殊的限制，根据实际情况进行粉碎即可。
[0031]本发明提供的脱磷化渣剂包括S12 (二氧化硅)，在本发明中，所述二氧化硅的质量分数优选为8?25%，更优选为10?20%，最优选为12?16%。本发明对所述二氧化硅的形态没有特殊的限制，本发明优选采用二氧化硅粉末。本发明优选将含有二氧化硅的矿石进行粉碎，得到二氧化硅粉末。本发明对所述含有二氧化硅的矿石的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的含有二氧化硅的矿石即可。在本发明中，所述含有二氧化硅的矿石优选为膨润土。本发明对所述二氧化硅粉末的粒度没有特殊的限制，根据实际情况进行粉碎即可。
[0032]本发明提供的脱磷化渣剂还包括硫，在本发明中，所述硫的质量分数优选(0.065%，更优选为< 0.05%，最优选为< 0.03%。
[0033]本发明还提供了一种脱磷化渣剂的制备方法，包括以下步骤:将质量分数为25?45%的CaO、质量分数为12?30%的MgO、质量分数为8?25%的FeO和质量分数为8?25%的S12混合，得到脱磷化渣剂。本发明优选将30?50%的石灰粉、15?40%的轻烧镁粉、14?35%的铁矿石粉或氧化铁屑与15?35%的膨润土混合，得到脱磷化渣剂。本发明对所述混合的方法没有特殊的限制，采用常规的混合技术方案即可。
[0034]在本发明中，所述石灰粉的质量分数为30?50%，优选为35?45%，更优选为38?42%。本发明对所述石灰粉的来源没有特殊的限制，可采用所述石灰粉的市售商品，也可按照本领域技术人员熟知的制备石灰粉的技术方案自行制备。本发明优选采用CaO含量为85%的石灰粉。本发明优选将石灰进行粉碎，得到石灰粉。本发明对所述粉碎的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粉碎的技术方案即可。
[0035]在本发明中，所述轻烧镁粉的质量分数为15?40%，优选为20?35%，更优选为25?30%。本发明对所述轻烧镁粉的来源没有特殊的限制，可采用所述轻烧镁粉的市售商品，也可按照本领域技术人员熟知的制备秦少美分的技术方案自行制备。具体的，在本发明的实施例中，可采用QM-75型轻烧镁粉。
[0036]在本发明中，所述铁矿石粉或氧化铁屑的质量分数为14?35%，优选为15?30%，更优选为20?25%。本发明对所述铁矿石粉的来源没有特殊的限制，本发明优选将铁矿石进行粉碎，得到铁矿石粉。本发明对所述粉碎的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粉碎的技术方案即可。本发明对所述氧化铁屑的来源没有特殊的限制，采用所述氧化铁屑的市售商品即可。
[0037]在本发明中，所述膨润土的质量分数为15?35%，优选为20?30%，更优选为23?28%。本发明优选采用膨润土颗粒，且对所述膨润土颗粒的来源没有特殊的限制。本发明优选将膨润土进行粉碎，得到膨润土颗粒。本发明对所述粉碎的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粉碎的技术方案即可。
[0038]为提高所述脱磷化渣剂的脱磷及化渣的效率，在完成所述混合后，本发明优选将混合得到的粉末进行压球，得到脱磷化渣剂。本发明对所述压球的方法和设备没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的压球的技术方案和设备即可。
[0039]完成所述压球后，本发明优选将压球得到的脱磷化渣剂进行烘干，得到烘干的脱磷化渣剂。在本发明中，所述烘干的温度优选为80?120°C，更优选为85?110°C，最优选为90?100°C，所述烘干的时间优选为7?8小时，更优选为7.2?7.8小时。
[0040]得到脱磷化渣剂后，将所述脱磷化渣剂用于半钢冶炼，以容量为80吨的转炉计，所述脱磷化渣剂的用量优选为700?900kg/炉，更优选为750?850kg/炉，最优选为800kg/炉。使用本发明提供的脱磷化渣剂进行半钢冶炼后，相比现有技术中使用的半钢化渣剂，总渣料消耗降低了 8kg/吨，总渣料成本降低3.3元/吨，以年产200万吨钢计算，每年可减少外排渣量16000吨；钢铁料消耗减少了 2kg/吨，钢铁料成本降低了 8.7元/吨，综合上述总渣料成本和钢铁料成本的降低，使用本发明提供的脱磷化渣剂可将总成本降低12元/吨，带来了非常大的经济效益。
[0041]本发明提供了一种脱磷化渣剂，包含以下质量分数的组分:CaO:25?45%，MgO:12?30%，FeO:8?25%，S12:8?25%。本发明提供的脱磷化渣剂具有较好的脱磷效果，数据表明，在铁水中磷的含量平均值达0.21?0.25%的情况下，使用本发明提供的脱磷化渣剂进行半钢冶炼，在转炉冶炼结束时，磷的含量< 0.030%的合格率为65%。本发明提供的脱磷化渣剂能够形成一种弥补半钢冶炼酸性渣系的物质，起到快速化渣的作用，减少高磷半钢冶炼中粘枪粘罩的现象。数据表明，使用本发明提供的脱磷化渣剂后，氧枪粘钢后的割枪次数由原有的56次/月降低至26次/月，减少30次/月。进一步的，本发明提供的脱磷化渣剂还能够降低总渣量和钢铁料的消耗，从而降低成本。
[0042]本发明还提供了一种脱磷化渣剂的制备方法，本发明提供的制备方法简单易操作，不需经过化学反应即可得到满足要求的脱磷化渣剂。
[0043]为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种脱磷化渣剂及其制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
[0044]实施例1
[0045]将33Kg石灰、23Kg轻烧镁粉、16Kg铁矿石、30Kg膨润土粉碎后混合，得到脱磷化渣剂混合粉末；
[0046]将得到的脱磷化渣剂混合粉末压球后，在100°C下烘干8小时。得到脱磷化渣剂。得到的脱磷化渣剂中含有质量分数为27.77%的氧化钙、17.58%的氧化镁、9.02%的氧化亚铁和14.40%的二氧化硅。
[0047]本发明将本实施例得到的50吨脱磷化渣剂进行50次半钢冶炼，冶炼结束后，对转炉钢水进行化学分析，统计钢水中磷含量< 0.03%的中标率，结果表明钢水中磷含量(0.03%的合格率为65%。
[0048]实施例2
[0049]将37Kg石灰、20Kg轻烧镁粉、17Kg铁矿石、32Kg膨润土粉碎后混合，得到脱磷化渣剂混合粉末；
[0050]将得到的脱磷化渣剂混合粉末压球后，在100°C下烘干8小时。得到脱磷化渣剂。得到的脱磷化渣剂中含有质量分数为31.71%的氧化钙、14.68%的氧化镁、9.56%的氧化亚铁和15.56%的二氧化硅。
[0051]本发明将本实施例得到的50吨脱磷化渣剂进行50次半钢冶炼，冶炼结束后，对转炉钢水进行化学分析，统计钢水中磷含量< 0.03%的中标率，结果表明钢水中磷含量(0.03%的合格率为65%。
[0052]实施例3
[0053]将34Kg石灰、26kg轻烧镁粉、25Kg铁矿石、20Kg膨润土粉碎后混合，得到脱磷化渣剂混合粉末；
[0054]将得到的脱磷化渣剂混合粉末压球后，在100°C下烘干8小时。得到脱磷化渣剂。得到的脱磷化渣剂中含有质量分数为28.49%的氧化钙、19.60%的氧化镁、13.90%的氧化亚铁和9.90%的二氧化硅。
[0055]本发明将本实施例得到的50吨脱磷化渣剂进行50次半钢冶炼，冶炼结束后，对转炉钢水进行化学分析，统计钢水中磷含量< 0.03%的中标率，结果表明钢水中磷含量(0.03%的合格率为65%。
[0056]实施例4
[0057]将32Kg石灰、22kg轻烧镁粉、20Kg铁矿石和26Kg膨润土粉碎后混合，得到脱磷化洛剂混合粉末；
[0058]将得到的脱磷化渣剂混合粉末压球后，在100°C下烘干8小时。得到脱磷化渣剂。得到的脱磷化渣剂中含有质量分数为26.02%的氧化钙、16.13%的氧化镁、10.75%的氧化亚铁和12.30%的二氧化硅。
[0059]本发明将本实施例得到的50吨脱磷化渣剂进行50次半钢冶炼，冶炼结束后，对转炉钢水进行化学分析，统计钢水中磷含量< 0.03%的中标率，结果表明钢水中磷含量(0.03%的合格率为65%，。
[0060]由以上实施例可以看出，使用本发明提供的脱磷化渣剂进行半钢冶炼后，钢水中磷含量< 0.03%的合格率为65%，说明本发明提供的脱磷化渣剂具有较好的脱磷效果。
[0061]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种脱磷化渣剂，包含以下质量分数的组分:
CaO:25 ?45% ;
MgO:12 ?30% ；
FeO:8 ?25% ；
S12:8 ?25%。
2.根据权利要求1所述的脱磷化渣剂，其特征在于，所述脱磷化渣剂中CaO的质量分数为30?40%。
3.根据权利要求1所述的脱磷化渣剂，其特征在于，所述脱磷化渣剂中MgO的质量分数为15?25%。
4.根据权利要求1所述的脱磷化渣剂，其特征在于，所述脱磷化渣剂中FeO的质量分数为10?18%。
5.根据权利要求1所述的脱磷化渣剂，其特征在于，所述脱磷化渣剂中S12的质量分数为10?18%。
6.根据权利要求1?5任意一项所述的脱磷化渣剂，其特征在于，所述脱磷化渣剂还包含质量分数< 0.065%的硫。
7.一种脱磷化渣剂的制备方法，包括以下步骤: 将质量分数为25?45%的CaO、质量分数为12?30%的MgO、质量分数为8?25%的FeO和质量分数为8?25%的S12混合，得到脱磷化渣剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述脱磷化渣剂的制备方法具体为: 将30?50 %的石灰粉、15?40 %的轻烧镁粉、14?35 %的铁矿石粉或氧化铁屑与15?35%的膨润土混合，得到脱磷化渣剂。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，还包括: 将混合得到的脱磷化渣剂进行烘干，得到烘干的脱磷化渣剂。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为80?120°C； 所述烘干的时间为7?8小时。
【文档编号】C21C7/064GK104232841SQ201410508227
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】谢超, 尹文, 罗清明, 陶文利, 冯一春, 杨碧英 申请人:四川德胜集团钒钛有限公司