專利名稱：用于半鋼煉鋼的復(fù)合造渣劑及其制備方法和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐半鋼煉鋼用造渣劑及其制備方法及使用方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在我國，部分鋼鐵廠采用釩鈦磁鐵礦冶煉，為了保證資源的有效利用，在煉鋼之前通常進行了脫硫和提釩工藝，脫硫提釩后獲得的半鋼中碳質(zhì)量百分含量為3. 2% 3. 8%， 半鋼中磷質(zhì)量百分含量為0. 06% 0. 09%，其余硅、錳發(fā)熱成渣元素含量均為痕跡，從而導致半鋼煉鋼過程中存在熱源不足和成渣速度慢等問題，因此，為了有效地進行半鋼煉鋼， 在煉鋼過程中通常需要外加復(fù)合造渣材料來保證化渣降碳和脫磷效果。欒秋生等人在《攀鋼煉鋼復(fù)合造渣劑的研制與應(yīng)用》(“鋼鐵釩鈦”，第21卷第4 期，2000年12月，p55-58)中報道了一種用于半鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼的復(fù)合造渣劑，該復(fù)合造渣劑含有Si02、CaCKMnC^nAl2O3以及S、P等雜質(zhì)。該復(fù)合造渣劑可以縮短初期渣的形成時間，有效保證冶煉過程順利進行。然而，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在吹煉過程中，為達到快速化渣和快速脫磷，必須依靠氧槍的槍位控制，靠氧化鐵水來提供足夠的鐵氧化物，其控制難度大。且吹煉過程中容易造成爐渣噴濺，又容易造成爐渣返干，脫磷效果也較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的爐渣容易噴濺和返干， 且脫磷效果較差的缺陷，提供一種有助于半鋼煉鋼化渣脫磷的復(fù)合造渣劑。技術(shù)方案如下本發(fā)明提供了一種半鋼煉鋼用復(fù)合造渣劑，其特征在于，以造渣劑總重量為基準， 所述造渣劑的組成為含鐵氧化物沈 36份，Si0227 35份，CaO 7 13份，MnO 4 7 份，MgO 4 8份，所述含鐵氧化物為Fe2O3和FeO，F(xiàn)e2O3與FeO的重量比為50-60 :1。優(yōu)選的，以造渣劑總重量為基準，上述造渣劑的組成為含鐵氧化物30 36份， SiO2 30 35份，CaO 10 13份，MnO 5 7份，MgO 5 8份，所述含鐵氧化物為Fii2O3和 FeO, Fe2O3 與 FeO 的重量比為 50-60 :1。本發(fā)明要解決的第二個技術(shù)問題是提供了上述復(fù)合造渣劑的制備方法。具體技術(shù)方案如下本發(fā)明提供的一種上述復(fù)合造渣劑的制備方法，該方法包括，將提釩尾渣與石英砂、轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵和結(jié)合劑按質(zhì)量比為提釩尾渣55 70份，石英砂10 15份，轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵10 20份，粘合劑7 11份混合并攪拌均勻，壓制成球團，干燥即得；其中，所述轉(zhuǎn)爐鋼渣磁鐵選粒是將轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)生的鋼渣經(jīng)破碎、磁選后所得的鐵渣混合物；所述轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵的組成為(質(zhì)量百分比)含鐵氧化物35-45%，SiO2 10-15 %,Mn03-6%, MgO 5-8%, CaO 30-36%;優(yōu)選為含鐵氧化物 40-45%，12-13%, MnO 4-5%, MgO 6-7%, CaO 32-35% ；
所述提釩尾渣的組成為(質(zhì)量百分比)含鐵氧化物35-45%，SiO2 15-20%, MnO 5-9%,MgO 4-8%, CaO 3-6%;優(yōu)選為含鐵氧化物 40-45%，16-18%,MnO 6-9%,MgO 5-8%，Ca04-6%。優(yōu)選的，上述方法中所述結(jié)合劑選自膨潤土和水泥的一種或幾種，優(yōu)選膨潤土和水泥混用，其中膨潤土和水泥的質(zhì)量配比為膨潤土為5 7份，水泥2 4份；優(yōu)選的，上述方法中提釩尾渣與石英砂、轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵和結(jié)合劑的質(zhì)量比為 提釩尾渣60 68份，石英砂10 13份，轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵10 16份，膨潤土為5 7 份，水泥2 4份。本發(fā)明要解決的第三個技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的復(fù)合造渣劑在半鋼煉鋼使用過程中操作難度大的缺陷，提供了使用上述復(fù)合造渣劑進行半鋼煉鋼的方法。具體技術(shù)方案如下半鋼煉鋼的方法包括通過氧槍對轉(zhuǎn)爐內(nèi)的半鋼鋼水供氧，并向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入活性石灰、高鎂石灰和復(fù)合造渣劑，所述復(fù)合造渣劑為本發(fā)明提供的復(fù)合造渣劑。本發(fā)明要解決的第四個技術(shù)問題是提供了提釩尾渣和轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵在制造半鋼煉鋼用復(fù)合造渣劑中的用途。具體技術(shù)方案為將提釩尾渣和轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵與英砂、結(jié)合劑按質(zhì)量比為 提釩尾渣55 70份，石英砂10 15份，轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵10 20份，粘合劑7 11份混合并攪拌均勻得到混合物；再將該混合物壓制成球團，最后將該球團干燥后得到半鋼煉鋼用復(fù)合造渣劑。由于現(xiàn)有復(fù)合造渣劑含有Si02、Ca0、Mn0和Al2O3以及S、P等雜質(zhì)，不含鐵氧化物， 在吹煉過程中為達到快速化渣和快速脫磷，必須依靠氧槍的槍位控制，靠氧化鐵水來提供足夠的鐵氧化物，其控制難度大。另外，當鐵氧化物含量過高時，爐渣容易噴濺；而當碳氧反應(yīng)加快，鐵氧化物降低時，又容易造成爐渣返干，且沒有了足夠的鐵氧化物脫磷效果變差。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的半鋼煉鋼用復(fù)合造渣劑與現(xiàn)有技術(shù)提供的復(fù)合型造渣劑相比，具有以下優(yōu)勢a克服現(xiàn)有復(fù)合造渣劑在半鋼煉鋼使用過程中脫磷效果較差、操作難度大、爐渣容易噴濺和返干等缺陷；b充分利用了提釩尾渣和轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵中的鐵氧化物、Si02、Mn0、Mg0以及CaO 等有益組分；c使煉鋼工藝更加順行，初期渣形成時間提前0. 3 0. 5min,吹氧時間縮短0. 5 1. Omin，化渣脫P效果更好；d充分回收提釩尾渣和轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵中有價鐵元素，降低半鋼煉鋼的鋼鐵料消耗3 4kg/tffl，大幅度降低半鋼煉鋼生產(chǎn)成本。同時減輕環(huán)境保護造成的壓力。


圖1為本發(fā)明復(fù)合造渣劑制備工藝流程圖。圖2為本發(fā)明復(fù)合造渣劑用于半鋼煉鋼的生產(chǎn)流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種半鋼煉鋼用復(fù)合造渣劑，其特征在于，以造渣劑總重量為基準， 所述造渣劑的組成為含鐵氧化物沈 36份，SiO2 27 35份，CaO 7 13份，MnO 4 7份，MgO 4 8份，所述含鐵氧化物為1 和!^eO，F(xiàn)e2O3與!^eO的重量比為50-60 1。優(yōu)選的，以造渣劑總重量為基準，上述造渣劑的組成為含鐵氧化物30 36份， SiO2 30 35份，CaO 10 13份，MnO 5 7份，MgO 5 8份，所述含鐵氧化物為Fii2O3和 !^eO，！^e2O3 與!^eO 的重量比為 50-60 1。進一步，上述復(fù)合造渣劑優(yōu)選為球形或橢圓形球團，其平均粒度為20 50mm，水含量小于2wt%，落下強度為5 8次/球。滿足上述平均粒度和強度要求的復(fù)合造渣劑， 能夠方便地從料倉中下料，同時在下料過程中不易粉化和破碎；對復(fù)合造渣劑的水分要求可以保證煉鋼安全并減少煉鋼時的熱損失。本文所使用的術(shù)語“落下強度”表示在橡膠板上將試驗物體從1米的高度上落下而不出現(xiàn)裂紋或破碎的次數(shù)。本發(fā)明還提供了一種上述復(fù)合造渣劑的制備方法，該方法包括，將提釩尾渣與石英砂、轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵和結(jié)合劑按質(zhì)量比為提釩尾渣55 70份，石英砂10 15份，轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵10 20份，粘合劑7 11份混合并攪拌均勻，壓制成球團，干燥即得；其中，所述轉(zhuǎn)爐鋼渣磁鐵選粒是將轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)生的鋼渣經(jīng)破碎、磁選后所得的鐵渣混合物；所述轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵的組成為(質(zhì)量百分比)含鐵氧化物35-45%，SiO2 10-15%，Mn03-6%，MgO 5-8%，CaO 30-36%，所述含鐵氧化物為 Fe2O3 和 FeO，F(xiàn)e2O3 與 FeO 的重量比為 50-60 1 ；優(yōu)選含鐵氧化物 40-45%，SiO2 12-13%, MnO 4-5%, MgO 6-7%, CaO 32-；35 %。所述提釩尾渣的組成為(質(zhì)量百分比)含鐵氧化物35-45%，SiO2 15-20%, MnO 5-9%, MgO 4-8%, CaO 3_6 %，所述含鐵氧化物為Fe2O3和FeO, Fe2O3與FeO的重量比為 50-60 1 ；優(yōu)選含鐵氧化物 40-45%，SiA 16-18%, MnO 6-9%, MgO 5-8%, CaO 4_6%。優(yōu)選的，上述方法中所述結(jié)合劑選自膨潤土和水泥中的一種或幾種，優(yōu)選膨潤土和水泥混用，其中膨潤土和水泥的質(zhì)量配比為膨潤土為5 7份，水泥2 4份；優(yōu)選的，上述方法中提釩尾渣與石英砂、轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵和結(jié)合劑的質(zhì)量比為 提釩尾渣60 68份，石英砂10 13份，轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵10 16份，膨潤土為5 7 份，水泥2 4份。上述方法中混合攪拌后的物料采用對稱壓球機、高強壓球機等制成球團，壓球機的壓力為30 40Mpa。上述方法中球團采用帶式烘干機、鏈篦機等烘干，優(yōu)選帶式烘干機，烘燒溫度 100 200°C，烘燒時間1 2小時。如果球團不烘干，其一，球的強度不高，其二，煉鋼轉(zhuǎn)爐是高溫爐，高水分的球加入爐內(nèi)，輕者對鋼水質(zhì)量造成影響，出現(xiàn)冶煉時的輕微噴濺，重者產(chǎn)生爆炸。本發(fā)明還提供了一種半鋼煉鋼的方法，該方法包括通過氧槍對轉(zhuǎn)爐內(nèi)的半鋼鋼水供氧，并向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入活性石灰、高鎂石灰和復(fù)合造渣劑，所述復(fù)合造渣劑為本發(fā)明提供的復(fù)合造渣劑。其中，上述半鋼煉鋼方法中所述活性石灰、高鎂石灰及復(fù)合造渣劑的加入總量分別為20 25kg/t半鋼、15 19kg/t半鋼和15 20kg/t半鋼。其中，所述活性石灰的CaO的質(zhì)量百分含量為80-90%，優(yōu)選85_90%。石灰的活性度以中和生石灰消化產(chǎn)生的Ca(OH)2所消耗的濃度為4mol/L鹽酸的毫升數(shù)表示，通?；钚远葹?00ml/4N-HCl以上的石灰稱為活性石灰，活性石灰的主要成分為CaO。使用活性石灰可以顯著縮短煉鋼轉(zhuǎn)爐初期渣化時間，對脫磷很有利。其中，所述高鎂石灰中CaO的質(zhì)量百分含量為35-55%，優(yōu)選40-50% ；MgO的質(zhì)量百分含量為30-45 %，優(yōu)選35-40 %。使用高鎂石灰可以提高爐渣中的MgO含量，減少輕燒鎂球用量，在滿足濺渣護爐，提高轉(zhuǎn)爐爐齡的同時，降低生產(chǎn)成本。上述半鋼煉鋼方法，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入的所述活性石灰、高鎂石灰及所述的復(fù)合造渣劑分兩批進行，第一批在開始吹氧前2. 5分鐘內(nèi)加完，第一批復(fù)合造渣劑的加入量為復(fù)合造渣劑總重量的1/2 3/4 ；第一批活性石灰與高鎂石灰中的CaO與第一批復(fù)合造渣劑中的SiO2的重量比為2. 5 3 ；第二批在開始吹氧前2. 5分鐘內(nèi)加完，第二批復(fù)合造渣劑的加入量為剩余量的復(fù)合造渣劑，活性石灰與高鎂石灰中的加入量為使最終鋼渣中的CaO與 SiO2的重量比為4. 5 5 ；所述氧槍供氧條件為供氧壓力0. 8 0. 9Mpa，供氧強度3. 2 3. 8m3/tiH.min,供氧時間840 960秒。在第一批加入活性石灰、高鎂石灰及復(fù)合造渣劑時，通過調(diào)整CaO/SiA的重量比，可以加快鋼渣的形成，從而提高半鋼煉鋼的效率；在第二批加入活性石灰、高鎂石灰及復(fù)合造渣劑時，通過調(diào)整Ca0/Si02的重量比，可以達到充分脫出磷的效果。根據(jù)本發(fā)明提供的半鋼煉鋼方法，吹氧結(jié)束后的熔池溫度為1640 1685°C。本發(fā)明還提供了提釩尾渣和轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵在制造半鋼煉鋼用復(fù)合造渣劑中的用途。具體應(yīng)用為將提釩尾渣和轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵與英砂、結(jié)合劑按質(zhì)量比為提釩尾渣55 70份，石英砂10 15份，轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵10 20份，粘合劑7 11份混合并攪拌均勻得到混合物；再將該混合物壓制成球團，最后將該球團干燥后得到半鋼煉鋼用復(fù)合造渣劑。為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明。下述實施例中所采用的提釩尾渣、石英砂、轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵和結(jié)合劑的主要組成如表1所示，石灰和高鎂石灰的主要組成如表2所示。表1提釩尾渣、石英砂、轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵和結(jié)合劑的主要成分表
權(quán)利要求
1.用于半鋼煉鋼的復(fù)合造渣劑，其特征在于，所述造渣劑的組成為含鐵氧化物沈 36份，SiA 27 ；35份，CaO 7 13份，MnO 4 7份，MgO 4 8份；其中，所述含鐵氧化物為 Fii2O3 和 i^eO，F(xiàn)ii2O3 與 FeO 的重量比為 50-60 1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合造渣劑，其特征在于，所述造渣劑的組成為含鐵氧化物 30 36 份，SiO2 30 35 份，CaO 10 13 份，MnO 5 7 份，MgO 5 8 份。
3.制備權(quán)利要求1或2所述復(fù)合造渣劑的方法，其特征在于該方法包括，將提釩尾渣與石英砂、轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵和結(jié)合劑按質(zhì)量比為提釩尾渣 55 70份，石英砂10 15份，轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵10 20份，粘合劑7 11份混合并攪拌均勻，壓制成球團，干燥即得；其中，所述轉(zhuǎn)爐鋼渣磁鐵選粒是將轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)生的鋼渣經(jīng)破碎、磁選后所得的鐵渣混合物，其質(zhì)量百分比組成為含鐵氧化物；35-45%，SiO2 10-15%, MnO 3-6%, MgO 5-8%, Ca030-36% ；所述含鐵氧化物為Fe2O3和FeO, Fe2O3與FeO的重量比為50-60 1 ；所述提釩尾渣質(zhì)量百分比組成為含鐵氧化物35-45%，SW2 15-20%, MnO 5-9%, Mg04-8%,Ca0 3_6%;所述含鐵氧化物為!^e2O3和!^eOJe2O3與!^eO的重量比為50-60 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合造渣劑的制備方法，其特征在于所述轉(zhuǎn)爐鋼渣磁鐵選粒是質(zhì)量百分比組成為含鐵氧化物40-45%，SiO2 12-13%, MnO 4-5%, MgO 6-7%, CaO 32-35% ；所述提釩尾渣質(zhì)量百分比組成為含鐵氧化物40-45%，SW2 16-18%, MnO 6-9%, Mg05-8%, CaO 4-6%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備復(fù)合造渣劑的方法，其特征在于提釩尾渣與石英砂、轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵和結(jié)合劑的質(zhì)量比為提釩尾渣60 68份，石英砂10 13份，轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵10 16份，膨潤土為5 7份，水泥2 4份。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項所述的復(fù)合造渣劑的制備方法，其特征在于所述結(jié)合劑選自膨潤土和水泥的一種或幾種；優(yōu)選膨潤土和水泥混用，其中膨潤土和水泥的質(zhì)量配比為膨潤土為5 7份，水泥2 4份。
7.一種半鋼煉鋼的方法，該方法包括通過氧槍對轉(zhuǎn)爐內(nèi)的半鋼鋼水供氧，并向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入活性石灰、高鎂石灰和復(fù)合造渣劑，其特征在于，所述復(fù)合造渣劑為權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合造渣劑或權(quán)利要求3-6任一項所述的制備復(fù)合造渣劑的方法制備而成的復(fù)合造渣劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半鋼煉鋼方法，其特征在于，所述活性石灰、高鎂石灰及復(fù)合造渣劑的加入量分別為活性石灰20 251^八￥ ，高鎂石灰15 191^八￥ ，復(fù)合造渣劑 15 20kg/t半鋼。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半鋼煉鋼方法，其特征在于，所述活性石灰中的CaO的質(zhì)量百分含量為80-90% ；所述高鎂石灰中CaO的質(zhì)量百分含量為35-55%，MgO的質(zhì)量百分含量為 30-45% ο
10.提釩尾渣和轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵在制造半鋼煉鋼用復(fù)合造渣劑中的用途。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的提釩尾渣和轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵在制造半鋼煉鋼用復(fù)合造渣劑中的用途，其特征在于將提釩尾渣與石英砂、轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵和結(jié)合劑按質(zhì)量比為提釩尾渣55 70份，石英砂10 15份，轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵10 20份，粘合劑7 11份混合并攪拌均勻，壓制成球團，干燥后作為半鋼煉鋼用復(fù)合造渣劑；所述轉(zhuǎn)爐鋼渣磁鐵選粒是將轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)生的鋼渣經(jīng)破碎、磁選后所得的鐵渣混合物， 其質(zhì)量百分比組成為含鐵氧化物；35-45%，SiA 10-15%, MnO 3. 0-6. 0%, MgO 5-8%, Ca030-36% ；優(yōu)選的是含鐵氧化物 40-45%，SiA 12-13%, MnO 4-5%, MgO 6-7%, CaO 32-34% ；所述含鐵氧化物為Fe2O3和FeO, Fe2O3與FeO的重量比為50-60 1 ；所述提釩尾渣質(zhì)量百分比組成為含鐵氧化物35-45%，SW2 15-20%, MnO 5-9%, Mg04-8 %, CaO 3-6 %，優(yōu)選的是含鐵氧化物 40-45 %，16-18%，MnO 6-9 %, MgO 5-8%, Ca04-6% ；所述含鐵氧化物為Fe2O3和FeO，F(xiàn)e2O3與FeO的重量比為50-60 1 ；所述結(jié)合劑選自膨潤土和水泥的一種或幾種；優(yōu)選膨潤土和水泥混用，其中膨潤土和水泥的質(zhì)量配比為膨潤土為5 7份，水泥2 4份。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的提釩尾渣和轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵在制造半鋼煉鋼用復(fù)合造渣劑中的用途，其特征在于提釩尾渣與石英砂、轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵和結(jié)合劑的質(zhì)量比為提釩尾渣60 68份，石英砂10 13份，轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵10 16份，膨潤土為5 7份， 水泥2 4份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于半鋼煉鋼的復(fù)合造渣劑及其制備方法和使用方法，所述造渣劑組分為(重量百分比)含鐵氧化物26～36份，SiO2 27～35份，CaO 7～13份，MnO 4～7份，MgO4～8份，所述含鐵氧化物為Fe2O3和FeO，F(xiàn)e2O3與FeO的重量比為50-60∶1。該造渣劑是將提釩尾渣與石英砂、轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選粒鐵和結(jié)合劑按一定的質(zhì)量比混合并攪拌均勻，壓制成球團，干燥后制得。本發(fā)明制得的造渣劑可與活性石灰、高鎂石灰一起用于半鋼煉鋼。本發(fā)明制得的復(fù)合造渣劑在半鋼煉鋼使用過程中克服了爐渣容易噴濺和返干、脫磷效果差、操作難度大等缺陷。
文檔編號C22B1/248GK102181610SQ20111008162
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者何為, 余海濱, 彭毅, 戈文蓀, 易良剛, 李茂林, 楊森祥, 林立, 王建, 陳永 申請人:攀鋼集團成都鋼釩有限公司, 攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團研究院有限公司, 攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司