一种精炼渣回收利用方法
【专利摘要】本发明涉及一种精炼渣回收利用的方法，该方法步骤如下：向液态精炼渣中在线加入含铁氧化物材料进行在线改质，使混合料中铁的质量含量达到5％～30％，然后降温进行固化，经破碎，制得脱硫脱磷剂。本发明可以最大程度的回收利用精炼炉渣，能显著降低全流程的能耗和物料消耗，提高资源利用率，降低环境负荷，经济效益显著，能够为提升我国钢渣资源综合利用率和循环经济提供强有力的技术支撑。
【专利说明】一种精炼渣回收利用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种精炼渣回收利用的方法，属于钢铁工业领域。
【背景技术】
[0002]目前受世界金融危机的影响，钢铁行业遭受了前所未有的困境，在这样的环境下，如何减少亏损、度过难关，怎样化困难为机遇、迎难而上，钢铁企业面临着重大的挑战。在此行业背景下，由于LF热态精炼渣的循环使用可以明显地降低生产成本，同时还可以保证产品质量、环保及降低资源消耗，因此开展LF热态精炼渣的循环应用具有格外重要的意义。
[0003]中国专利文献CN103361468A(申请号201310296172.3)公开了一种连铸热态钢渣的处理方法，应用于钢水冶炼工艺，所述的钢水冶炼流程为:电炉一LF炉一VD炉一连铸；该处理方法是将所述的连铸浇钢后剩下的热态精炼钢渣再回收到下一包钢水中，作为精炼渣进行循环利用。该文献中，连铸浇钢后剩下的热态精炼钢渣再回收到下一包钢水中，作为精炼渣进行循环利用，炉渣经过循环利用后，其活度降低，精炼脱硫、脱氧效果变差，对低硫、低氧钢种不适合，特别是对节奏控制、天车等要求非常高，大多是钢厂不适用。
[0004]中国专利文献CN103045778A(申请号201310008779.7)公开了一种LF炉废钢包渣回收利用方法，属冶金行业炼钢【技术领域】。技术方案是:包含以下工艺步骤=(I)LF炉废钢包渣经自然冷却、磁选、破碎、筛分后制成精炼渣，粒度直径为5-30mm，化学成分质量百分比为:Si02:彡 10%, CaO:^ 40%, MgO ( 12%, A1203:18 ?45%，Mn0..( 3.0%, FeO:^ 3.0%, S 1.5% ；(2)转炉冶炼普碳钢，出钢时向钢包中加入上述精炼渣，每吨钢水加入精炼渣2-3Kg，出钢1/3前加完；出钢结束后进行3?8min吹氩。
[0005]中国专利文献CN102337379A(申请号201010236334.0)公开了一种钢包渣循环利用的方法，其中，该方法包括将钢包渣固化和破碎后进行选铁，并将选铁后的残渣作为精炼渣与加入合金后的钢水接触，进行LF精炼。该方法实现了钢渣的回收利用并能够对回收利用过程中的钢渣成分精确控制，进而进一步提高钢水精炼的效果，并且，该方法通过将精炼渣加到合金化后的钢水中，解决了将钢包渣加入到空钢包后再出钢时发生的吹氩故障的问题，并大大缩短了钢水精炼的时间。
[0006]上述中国专利文献CN103045778A和中国专利文献CN102337379A中，所述LF炉废钢包渣经自然冷却制成一定力度精炼渣重新利用，但在实际应用中，绝大部分精炼渣温度降低后均会自然粉化，然后吸水，失去活性无法回收利用，这大大限制了他们的适用范围。
【发明内容】
[0007]本发明针对现有技术的不足，提供一种精炼渣回收利用方法。
[0008]一种精炼渣回收利用方法，步骤如下:
[0009]向温度为1200?1500°C的液态精炼渣中在线加入含铁氧化物材料进行在线改质，使混合料中铁的质量含量达到5 %?30 %，然后降温至900?1300 °C进行固化，经破碎，制得脱硫脱磷剂。
[0010]根据本发明优选的，所述的液态精炼渣组分如下，均为重量百分比:
[0011]CaO 30%?70%，Si023%?30%，A12035%?35%，Mg0 5 ?20%，余量为不可避免的杂质。
[0012]根据本发明优选的，所述的含铁氧化物材料中，铁元素质量含量>40%，粒度(1mm ;含铁氧化物材料为本领域常规废料，如连铸坯切割渣、氧化铁皮、除尘灰等。
[0013]根据本发明优选的，所述破碎后的脱硫脱磷剂，粒度< 50mm。
[0014]一种脱硫脱磷剂，组分如下，均为重量百分比:
[0015]CaO 25%?69%，Si023%?28%，A12035%?33%，Mg0 5 ?20%，Fe 5%?30%，余量为不可避免的杂质。
[0016]上述脱硫脱磷剂在铁水或钢水预处理过程中脱硫的应用。
[0017]根据本发明优选的，所述铁水或钢水中硫元素的质量含量不小于0.030%。
[0018]根据本发明优选的，所述脱硫脱磷剂进行脱硫的添加量为I?10kg/t。
[0019]上述脱硫脱磷剂在电炉、转炉冶炼过程中脱磷的应用。
[0020]根据本发明优选的，所述电炉、转炉中物料含有的磷元素的质量含量大于等于0.020%。
[0021]上述应用，按I?20kg/t的添加量向电炉、转炉中冶炼物料中添加脱硫脱磷剂。
[0022]有益效果
[0023]1、本发明可以最大程度的回收利用精炼炉渣，能显著降低全流程的能耗和物料消耗，提高资源利用率，降低环境负荷，经济效益显著，能够为提升我国钢渣资源综合利用率和循环经济提供强有力的技术支撑；
[0024]2、本发明实施条件不受限于钢厂设备和工艺条件，对任何精炼炉渣均适用，适用范围广，回收炉渣保留了其本身活性，加入的含铁氧化物非常适合脱硫和脱磷；
[0025]3、本发明的原料含铁氧化物为本领域常规废料，对钢厂来说来源广泛易得，属于废弃物，不仅使用成本低，而且可以变废为宝，减少废弃物处理费用。
【具体实施方式】
[0026]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。实施例中未述及的相关技术内容均可采用或借鉴现有技术。
[0027]实施例1
[0028]一种精炼渣回收利用方法，步骤如下:
[0029]向温度为1500°C的液态精炼渣中在线喷入氧化铁皮进行在线改质，使混合料中铁的质量含量达到30%，然后降温至1300°C进行固化，经破碎至粒度彡50mm，制得脱硫脱磷剂。
[0030]所述的液态精炼渣组分如下，均为重量百分比:
[0031]CaO 30%, Si0230%, Al20334%, MgO 6%，余量为不可避免的杂质。
[0032]所述的氧化铁皮中，铁元素质量含量> 40%，粒度< 1mm ；
[0033]经检测，制得的脱硫脱磷剂组分如下，均为重量百分比:
[0034]CaO 20%, Si0220%, Al20322%, MgO 5%, Fe 30%，余量为不可避免的杂质。
[0035]应用例I
[0036]将实施例1制备的脱硫脱磷剂按10kg/t的添加量加入电炉中，作为脱磷材料代替部分石灰使用，其中电炉石灰的加入量为15kg/t，电炉配加65% (质量百分比)铁水，铁水磷含量为0.120% (质量百分比)，其余钢铁料为磷含量0.025% (质量百分比)左右的废钢。
[0037]经检测(采用“GB/T 222，钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差”标准)，电炉钢水终点磷磷含量可以降至0.010%以下，完全满足电炉生产规格0.015%标准合结钢、优碳钢和其它对磷含量要求较为严格钢种的要求。
[0038]实施例2
[0039]一种精炼渣回收利用方法，步骤如下:
[0040]向温度为1200°C的液态精炼渣中在线喷入除尘灰进行在线改质，使混合料中铁的质量含量达到5%，然后降温至900°C进行固化，经破碎至粒度< 50_，制得脱硫脱磷剂。
[0041]所述的液态精炼渣组分如下，均为重量百分比:
[0042]CaO 70%, Si023%, Al2035%, MgO 20%，余量为不可避免的杂质。
[0043]所述的除尘灰中，铁元素质量含量50%,粒度彡1mm ；
[0044]经检测，制得的脱硫脱磷剂组分如下，均为重量百分比:
[0045]CaO 67%, Si023%, Al2035%, MgO 19%, Fe 5%，余量为不可避免的杂质。
[0046]应用例2
[0047]将实施例2制备的脱硫脱磷剂按20kg/t的添加量加入电炉中，作为脱磷材料代替部分石灰使用，其中电炉石灰的加入量为15kg/t，电炉配加65% (质量百分比)铁水，铁水磷含量为0.120% (质量百分比)，其余钢铁料为磷含量0.025% (质量百分比)左右的废钢。
[0048]经检测(采用“GB/T 222，钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差”标准)，电炉钢水终点磷磷含量可以降至0.012%以下，完全满足电炉生产规格0.020%标准合结钢、优碳钢和其它对磷含量要求较为严格钢种的要求。
[0049]实施例3
[0050]一种精炼渣回收利用方法，步骤如下:
[0051]向温度为1400°C的液态精炼渣中在线喷入含铁改质材料进行在线改质，使混合料中铁的质量含量达到20%，然后降温至1200°C进行固化，经破碎至粒度彡10mm，制得脱硫脱磷剂。
[0052]所述的液态精炼渣组分如下，均为重量百分比:
[0053]CaO 45%, Si0217%, Al20320%,Mg0 16%，余量为不可避免的杂质。
[0054]所述的含铁改质材料中，铁元素质量含量40%,粒度< 1mm ；
[0055]经检测，制得的脱硫脱磷剂组分如下，均为重量百分比:
[0056]CaO 35%, Si0214%, Al20315%, MgO 13%, Fe 20%，余量为不可避免的杂质。
[0057]应用例3
[0058]将实施例3制备的脱硫脱磷剂按lkg/t的添加量加入铁水中进行预处理，作为脱硫剂使用。
[0059]经检测，铁水硫含量可由0.060%降至0.030%以下、磷含量由0.120%可以降至
0.080%以下，满足转炉冶炼大多数钢种的需求，为后续工序降低了成本节省了冶炼时间。
[0060]以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种精炼渣回收利用方法，其特征在于，步骤如下: 向温度为1200?1500°C的液态精炼渣中在线加入含铁氧化物材料进行在线改质，使混合料中铁的质量含量达到5%?30%，然后降温至900?1300°C进行固化，经破碎，制得脱硫脱磷剂。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的液态精炼渣组分如下，均为重量百分比: Ca030%?70%，Si023%?30%，A12035%?35%，Mg05?20%，余量为不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含铁氧化物材料中，铁元素质量含量彡40%，粒度彡10_。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述破碎后的脱硫脱磷剂，粒度<50mm。
5.一种脱硫脱磷剂，其特征在于，组分如下，均为重量百分比: Ca025%?69%，Si023%?28%，Al2035%?33%，Mg05 ?20%，Fe5%?30%，余量为不可避免的杂质。
6.权利要求5所述脱硫脱磷剂在铁水预处理过程中脱硫的应用。
7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述铁水中硫元素的质量含量不小于0.030%。
8.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述脱硫剂进行脱硫的添加量为I?1kg/to
9.权利要求5所述脱硫脱磷剂在电炉、转炉冶炼过程中钢水脱磷的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述电炉、转炉中物料含有的磷元素的质量含量大于等于0.020% ;优选的,按I?20kg/t的添加量配合石灰向电炉、转炉中冶炼物料中添加脱硫脱磷剂。
【文档编号】C21C7/064GK104278131SQ201410584254
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】马传庆, 吴兵, 范夕荣, 杨密平, 刘金玲, 赵冠夫, 倪友来, 周艳丽 申请人:山东钢铁股份有限公司