CN106498124A - 钢水复合精炼渣及其制备和使用方法 - Google Patents

钢水复合精炼渣及其制备和使用方法 Download PDF

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卓胜
黎光正
陈涛
毛朋
叶清泉
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    • C21—METALLURGY OF IRON
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Abstract

本发明属于冶金技术领域，主要涉及一种钢水复合精炼渣及其制备和使用方法。针对现有钒铁冶炼炉渣生产量大、库存多，尚未得到有效利用等问题，本发明提供一种钢水复合精炼渣及其制备和使用方法，该复合精炼渣的原料组成包括：按重量份数计，10～40份钒铁冶炼炉渣，0～10份萤石和20～80份活性石灰；所述钒铁冶炼炉渣的主要成分为，CaO 8～15％、Al2O3 45～70％，MgO 15～25％。将上述原料粉碎成3～15mm的粉末，混匀即得钢水复合精炼渣，其可用于钢水精炼，有效的利用了钒铁冶炼炉渣，节约了生产成本，保护了环境，该复合精炼渣成渣快、降低冶炼时间，精炼效果好，H、N、O元素检验达到标准要求。

Description

钢水复合精炼渣及其制备和使用方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，主要涉及一种钢水复合精炼渣及其制备和使用方法。
背景技术
由电炉冶炼→LF精炼→连铸组成的短流程炼钢工艺是目前小型钢铁企业普遍采用的工艺流程。主要用于钢筋的生产，其采用的钢水精炼渣的品种多以CaO、SiO2基为主。生产时将各种物料由机械混合制备。
现有铝热法钒铁生产工艺中，冶炼后炉渣中含有按重量百分比计20％左右的CaO、60％左右的Al2O3、15％左右的MgO以及其他杂质元素。钒铁冶炼炉渣生产量大,库存多,尚未得到有效利用,堆积污染环境且造成浪费。
钢水精炼渣是将组成精炼渣的各种原料破碎后按一定比例机械混合后制成。主要用于钢包精炼脱硫使用，其具有成分均匀、性能稳定、成渣速度快、吸热小、粉尘少，对环境污染小等优点。
精炼渣常用的原材料为：石灰石、铝矾土、萤石等，如专利《预熔型精炼渣》公开了一种预熔型精炼渣，其成分包括54～68％的活性石灰、23～35％的高铝矾土、1～6％的硼砂、2～7％的镁砂；如专利《一种无氟预熔精炼渣及其制备方法》提出的预熔精炼渣以含CaO、Al2O3、MgO的矿石为原料，其含CaO的原料为石灰石、方解石或生石灰，其含Al2O3的原料为轻烧矾土或铝矾土，其含MgO的原料为白云石或轻烧白云石。也有采用一些工业废渣为原料的，如专利《利用转炉渣和铝渣制备预熔精炼渣的方法》提到采用转炉渣和铝渣生产预熔精炼渣的方法，其中，铝渣的金属铝含量要求大于20％。
这些精炼渣要么达不到好的脱硫效果，要么生产成本高，无法推广利用，本领域亟待开发一种成本低廉、原料丰富的钢水精炼渣。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：钒铁冶炼炉渣生产量大、库存多，尚未得到有效利用的问题。
本发明解决技术问题的技术方案为：提供一种钢水复合精炼渣及其制备和使用方法，该复合渣以钒铁冶炼炉渣为主要原料，有效回收资源，生产成本低。
本发明提供一种钢水复合精炼渣，其原料包括：按重量份数计，10～40份钒铁冶炼炉渣，1～10份萤石和20～80份活性石灰；所述钒铁冶炼炉渣的主要成分为，CaO 8～15％、Al2O3 45～70％，MgO 15～25％。
其中，上述钢水复合精炼渣中，所述钒铁冶炼炉渣粒度为3～15mm，水分含量≤0.5％。
其中，上述钢水复合精炼渣中，所述的活性石灰为CaO含量≥85wt％的活性石灰，粒度为3～15mm。
其中，上述钢水复合精炼渣中，所述的萤石为CaF2含量≥80wt％的萤石，粒度为3～15mm。
其中，上述钢水复合精炼渣中，其化学成分为：按重量百分比计，CaO：40％～60％、SiO2：0％～5％、Al2O3：10％～30％、MgO≤12％、P≤0.08％、S≤0.08％、TFe≤3.0％，余量为杂质。
其中，上述钢水复合精炼渣中，精炼渣的熔点≤1200℃。
本发明还提供一种上述钢水复合精炼渣的制备方法，包括以下步骤：将钒铁冶炼炉渣、萤石、活性石灰按比例称好，分别粉碎成3～15mm的粉末；将粉末混合均匀，制得钢水复合精炼渣。
本发明还提供了一种上述钢水复合精炼渣的使用方法，用于LF精炼工序。
其中，上述钢水复合精炼渣的使用方法中，钢水复合精炼渣的加入量为8～15kg/t钢水。
本发明的有益效果为：本发明将钒铁冶炼炉渣配合萤石、活性石灰，制得钢水复合精炼渣，有效的利用了钒铁冶炼炉渣，节约了生产成本，保护了环境，还使得制备的复合精炼渣在冶炼时快速成渣、快速覆盖钢水、参与渣/钢界面反应，降低冶炼时间，钢水脱硫率均在58％以上，进一步降低成本。
具体实施方式
本发明提供一种钢水复合精炼渣，其原料包括：按重量份数计，10～40份钒铁冶炼炉渣，1～10份萤石和20～80份活性石灰；所述钒铁冶炼炉渣的主要成分为，CaO 8～15％、Al2O3 45～70％，MgO 15～25％。
其中，上述钢水复合精炼渣中，所述钒铁冶炼炉渣粒度为3～15mm，水分含量≤0.5％。
其中，上述钢水复合精炼渣中，所述的活性石灰为CaO含量≥85wt％的活性石灰，粒度为3～15mm。
其中，上述钢水复合精炼渣中，所述的萤石为CaF2含量≥80wt％的萤石，粒度为3～15mm。
其中，上述钢水复合精炼渣中，其化学成分为：按重量百分比计，CaO：40％～60％、SiO2：0％～5％、Al2O3：10％～30％、MgO≤12％、P≤0.08％、S≤0.08％、TFe≤3.0％，余量为杂质。
其中，上述钢水复合精炼渣中，精炼渣的熔点≤1200℃。
本发明还提供一种上述钢水复合精炼渣的制备方法，包括以下步骤：将钒铁冶炼炉渣、萤石、活性石灰按比例称好，分别粉碎成3～15mm的粉末；将粉末混合均匀，制得钢水复合精炼渣。
本发明还提供了一种上述钢水复合精炼渣的使用方法，用于LF精炼工序。
其中，上述钢水复合精炼渣的使用方法中，钢水复合精炼渣的加入量为8～15kg/t钢水。
本发明精炼渣相对于原精炼渣主要的成分变化是：通过钒铁冶炼尾渣的加入增大了Al2O3含量，在炉内形成低熔点的铝酸钙渣系。其优点主要是尾渣属于冶炼废弃渣，与使用其他含Al2O3材料相比，具备较大的成本优势；且尾渣已经经过高温处理，属于预熔精炼渣范畴，有利于冶炼时快速成渣，以确保精炼渣能快速覆盖钢水，并快速熔化参与渣、钢界面反应，达到降低冶炼时间，降低冶炼成本的目的。
下面通过实施例对本发明的具体实施方式做进一步的解释说明，但不表示将其保护范围限制在实施例所述范围内。
实施例1 用本发明方法制备钢水复合精炼渣
制备钢水复合精炼渣，操作步骤如下：将原料钒铁冶炼炉渣、活性石灰、萤石按重量比20:70:10称量好，将各种原料粉碎成3mm的物料；将物料混合均匀，制得钢水复合精炼渣；所述的钒铁冶炼炉渣化学成分为：Al2O3为64％、CaO为12％、MgO为20％，SiO2为1％，余量为杂质。
上述钢水复合精炼渣的化学成分为：按重量百分比计，CaO 68.72％，Al2O313.56％，MgO 5.01％，SiO2 2.13％，CaF2 8.02％，余量为杂质。
将上述钢水复合精炼渣用于LF炉钢水精炼，冶炼钢种为HRB400E，在出钢及钢水进站后加入，加入量为10kg/t钢水，钢水脱硫率为65.36％。
实施例2 用本发明方法制备钢水复合精炼渣
制备钢水复合精炼渣，操作步骤如下：将原料钒铁冶炼炉渣、活性石灰、萤石按重量比30:60:10称量好，将上述原料粉碎成15mm的颗粒物料；将物料混合均匀，制得钢水复合精炼渣；所述的钒铁冶炼炉渣化学成分为：Al2O3为64％、CaO为12％、MgO为20％，SiO2为1％，余量为杂质；所述石灰中CaO为85％，萤石中CaF2为81％。
上述钢水复合精炼渣的化学成分为：按重量百分比计，CaO 55.23％，Al2O319.35％，MgO 6.8％，SiO2 2.36％，CaF2 8.31％，余量为杂质。
将上述钢水复合精炼渣用于LF炉钢水精炼，冶炼钢种为HRB400E，在出钢及钢水进站后加入，加入量为9.5kg/t钢水，钢水脱硫率为58.12％。
实施例3 用本发明方法制备钢水复合精炼渣
制备钢水复合精炼渣，操作步骤如下：将原料钒铁冶炼炉渣、活性石灰、萤石按重量比40:50:10称量好，将上述原料粉碎成10mm的颗粒物料；将物料混合均匀，制得钢水复合精炼渣；所述的钒铁冶炼炉渣化学成分为：Al2O3为64％、CaO为12％、MgO为20％，SiO2为1％，余量为杂质；所述石灰中CaO为86％，萤石中CaF2为80％。
上述钢水复合精炼渣的化学成分为：按重量百分比计，CaO 46.1％，Al2O3 25.6％，MgO 8.36％，SiO2 2.15％，CaF2 8.04％，余量为杂质。
将上述钢水复合精炼渣用于LF炉钢水精炼，冶炼钢种为HRB400，在出钢及钢水进站后加入，加入量为12kg/t钢水，钢水脱硫率为70.58％。

Claims (8)

1.钢水复合精炼渣，其特征在于，原料包括：按重量份数计，10～40份钒铁冶炼炉渣，1～10份萤石和20～80份活性石灰；所述钒铁冶炼炉渣的主要成分为，CaO 8～15％、Al2O3 45～70％，MgO 15～25％。
2.根据权利要求1所述的钢水复合精炼渣，其特征在于：所述钒铁冶炼炉渣粒度为3～15mm，水分含量≤0.5％。
3.根据权利要求1所述的钢水复合精炼渣，其特征在于：所述的活性石灰为CaO含量≥85wt％的活性石灰，粒度为3～15mm。
4.根据权利要求1所述的钢水复合精炼渣，其特征在于：所述的萤石为CaF2含量≥80wt％的萤石，粒度为3～15mm。
5.根据权利要求1所述的钢水复合精炼渣，其特征在于：其化学成分为：按重量百分比计，CaO：40％～60％、SiO2：0％～5％、Al2O3：10％～30％、MgO≤12％、P≤0.08％、S≤0.08％、TFe≤3.0％，余量为杂质。
6.权利要求1～5任一项所述的钢水复合精炼渣的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将钒铁冶炼炉渣、萤石、活性石灰按比例称好，分别粉碎成3～15mm的粉末；将粉末混合均匀，制得钢水复合精炼渣。
7.权利要求1～5任一项所述的钢水复合精炼渣的使用方法，用于LF精炼工序。
8.根据权利要求7的钢水复合精炼渣的使用方法，其特征在于：钢水复合精炼渣的加入量为8～15kg/t钢水。
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