專(zhuān)利名稱(chēng)：低鈦鋁酸鈣及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金合成渣，特別是一種TiO2含量小于0.5％、作為煉鋼脫硫劑及冶煉過(guò)程中螢石替代物的低鈦鋁酸鈣。
背景技術(shù)：
在煉鐵煉鋼過(guò)程中，近年來(lái)越來(lái)越多的采用一種主要成分為鋁酸鈣預(yù)熔合成物質(zhì)，作為螢石的替代物用做助熔材料，同時(shí)，也是爐后脫硫、脫磷合成渣的重要組成材料。但是，這種鋁酸鈣預(yù)熔合成物質(zhì)一般是由鋁礬土或鐵鋁礬土與氧化鈣熔融而成，如中國(guó)專(zhuān)利02120744.5。由于鋁礬土礦中伴生有鐵、鈦等礦物，往往使鋁酸鈣預(yù)熔合成物質(zhì)中鈦含量較高，如TiO2含量大于0.5％，造成這種鋁酸鈣預(yù)熔合成物不適宜于用作對(duì)TiO2要求嚴(yán)格的特種鋼、低碳鋼和超低碳鋼的冶煉。雖然在日本專(zhuān)利特開(kāi)2000-345226中，將CaO、Al2O3、Fe2O3的混合粉用氧氣作為載氣上吹入熔鐵中用于熔鐵脫磷，有效地避免了TiO2對(duì)特種鋼冶煉的影響，但在使用過(guò)程中這種混合粉容易隨氣體流失，使用不便，效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于制備一種TiO2含量小于0.5％的低鈦鋁酸鈣，用于煉鋼脫硫劑及冶煉過(guò)程中的螢石替代物，以達(dá)到冶煉特種鋼、低碳鋼和超低碳鋼對(duì)TiO2要求嚴(yán)格的目的。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種低鈦鋁酸鈣及其制備方法，是以工業(yè)氧化鋁及其副產(chǎn)品、方解石或石灰石、螢石和長(zhǎng)石為原料，經(jīng)混合熔融而成，這種低鈦鋁酸鈣的組成為(重量百分比)
CaO 20--70Al2O320--60TiO20----0.5SiO22---30Fe2O30----5CaF20---30R2O0---20其中R2O＝Na2O和K2O。為了制備含有這些組份的低鈦鋁酸鈣，本發(fā)明采用含有這些組份或能夠在燒制過(guò)程中參加反應(yīng)能轉(zhuǎn)化成這些組份的原料，例如用含TiO2較低的工業(yè)氧化鋁及其副產(chǎn)品提供Al2O3，這種工業(yè)氧化鋁及其副產(chǎn)品可能含有少量的Fe2O3雜質(zhì)；方解石或石灰石提供CaO；螢石提供CaF2；長(zhǎng)石提供R2O和SiO2，其中R2O＝Na2O和K2O。制備這種低鈦鋁酸鈣所用的原料規(guī)格和配比(重量百分比)為名稱(chēng)組分 含量 配比(％)工業(yè)氧化鋁及其副產(chǎn)品Al2O320--9820--70方解石或石灰石 CaO ≥40 30--70螢石CaF2≥60 0--50長(zhǎng)石R2O ≥10 0-30其中R2O＝Na2O和K2O；其具體生產(chǎn)工藝為按組成產(chǎn)品的組分比例要求計(jì)算上述各原料用量，分別粉碎至粒徑在100毫米以下顆粒，混勻加入爐窯中加熱1000-1550℃至物料熔化，熔融物料流出后經(jīng)風(fēng)冷或水淬后、粉碎篩分而成；其中，爐窯為以焦炭為能源的沖天爐、或以電為能源的電弧爐，也可以為以天然氣、煤焦油或煤氣為能源的池窯。這種TiO2含量小于0.5％低鈦鋁酸鈣，作為煉鋼脫硫劑及冶煉過(guò)程中的螢石替代物，特別適宜于冶煉對(duì)TiO2要求嚴(yán)格的特種鋼、低碳鋼和超低碳鋼。
本發(fā)明提供的低鈦鋁酸鈣及其制備方法，由于采用了含TiO2較低的氧化鋁及其副產(chǎn)品為原料，與采用鋁礬土為原料的預(yù)熔鋁酸鈣相比，產(chǎn)品中TiO2含量降低3倍，精煉效果更好，作為煉鋼脫硫劑及冶煉過(guò)程中的螢石替代物，特別適宜于冶煉對(duì)TiO2要求嚴(yán)格的特種鋼、低碳鋼和超低碳鋼，并且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單可行，原材料來(lái)源豐富，熔融溫度低。還可以根據(jù)產(chǎn)品需要通過(guò)調(diào)整原材料配比來(lái)調(diào)節(jié)產(chǎn)品的化學(xué)成分，以滿(mǎn)足產(chǎn)品在不同條件和不同領(lǐng)域中的應(yīng)用要求。
以下用實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例1用沖天爐生產(chǎn)。取方解石3000kg，工業(yè)氧化鋁副產(chǎn)品7000kg，鐵分別粉碎至100毫米以下，混勻后備用。將沖天爐底焦引燃后，把備好的原料適量加入，原料熔化后從爐下方水眼放出，隨著產(chǎn)品流出逐步加入原料。產(chǎn)品出爐后水淬、破碎、篩分、化驗(yàn)、包裝而成。
實(shí)例2用電弧爐生產(chǎn)。取石灰石6500kg，氧化鋁2000kg，長(zhǎng)石1500kg，分別粉碎至100毫米以下，混勻后加入電弧爐中，通電加熱，隨著物料熔化陸續(xù)加料，使物料保持在電爐上邊沿附近合適的水平線(xiàn)上，直至全部熔化。停電，撤爐；或隨著物料的熔化，邊加料，邊將熔化物料放出，直至物料加完，提出電極。將產(chǎn)品風(fēng)冷后，破碎、篩分、化驗(yàn)、包裝而成。
實(shí)例3用池窯生產(chǎn)。取方解石粉3000kg，氧化鋁2000kg，長(zhǎng)石3000kg，螢石2000kg，分別粉碎至100毫米以下，混勻后備用。將池窯用燃?xì)饧訜嶂梁线m的溫度后加料，隨著物料的不斷熔化，陸續(xù)加料，熔融后的產(chǎn)品從池窯的水眼中流出，產(chǎn)品出爐后水淬、破碎、篩分、化驗(yàn)、包裝而成。
實(shí)例4用電弧爐生產(chǎn)。取方解石粉3000kg，氧化鋁2000kg，螢石5000kg，分別粉碎至100毫米以下，混勻后按實(shí)例2生產(chǎn)。
實(shí)例5用沖天爐生產(chǎn)。取方解石4500kg，工業(yè)氧化鋁副產(chǎn)品5000kg，螢石500kg分別粉碎至100毫米以下，混勻后按實(shí)例1生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種低鈦鋁酸鈣，其特征為以工業(yè)氧化鋁及其副產(chǎn)品、方解石或石灰石、螢石和長(zhǎng)石為原料，經(jīng)混合熔融而成，這種低鈦鋁酸鈣的組成為(重量百分比)CaO 20-70Al2O320-60TiO20-0.5SiO22-30Fe2O30-5CaF20-30R2O 0-20其中R2O＝Na2O和K2O。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低鈦鋁酸鈣的制造方法，其特征為制備這種低鈦鋁酸鈣所用的原料規(guī)格和配比(重量百分比)為名稱(chēng) 組分含量 配比(％)工業(yè)氧化鋁及其副產(chǎn)品Al2O320-9820-70方解石或石灰石 CaO ≥40 30-70螢石CaF2≥60 0-50長(zhǎng)石R2O≥10 0-30其中R2O＝Na2O和K2O；其生產(chǎn)工藝為按組成產(chǎn)品的組分比例要求計(jì)算上述各原料用量，分別粉碎至粒徑在100毫米以下顆粒，混勻加入爐窯中加熱1000-1550℃至物料熔化，熔融物料流出后經(jīng)風(fēng)冷或水淬后、粉碎篩分而成；其中，爐窯為以焦炭為能源的沖天爐、或以電為能源的電弧爐，也可以為以天然氣、煤焦油或煤氣為能源的池窯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低鈦鋁酸鈣，作為煉鋼脫硫劑及冶煉過(guò)程中的螢石替代物，其特征為這種TiO2含量小于0.5％的鋁酸鈣用于冶煉對(duì)TiO2要求嚴(yán)格的特種鋼、低碳鋼和超低碳鋼。
全文摘要
一種低鈦鋁酸鈣，是用工業(yè)氧化鋁及其副產(chǎn)品、方解石或石灰石、螢石和長(zhǎng)石為原料，經(jīng)粉碎、混合熔融、冷卻、粉碎篩分而成；產(chǎn)品中TiO
文檔編號(hào)C21C7/064GK1554778SQ20031012513
公開(kāi)日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2003年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者張延大, 張夢(mèng)顯 申請(qǐng)人:張延大, 張夢(mèng)顯