CN114657315A - 一种转炉炼钢用化渣脱磷剂及脱磷工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转炉炼钢用化渣脱磷剂，属于冶金工程技术领域，包括氧化剂、造渣剂和助熔剂；氧化剂为O2，采用喷枪进行喷吹；造渣剂为CaO、FeO；CaO、FeO的用量质量比为7‑8:11。本发明使用的助熔剂与萤石有相似的化学性质，熔点更低，可以更好的降低渣系的熔点，具有更好的化渣助熔效果；此外，其中含大量的Na、Al等元素，能够有效降低高温生成HF、SiF4、MgF2等氟化物的概率，从而改良了助溶剂的污染腐蚀缺陷，满足节能环保要求；本发明通过对脱磷处理工艺参数的优化，能够增加渣中溶解的氧化钙和氧化亚铁含量，活跃前期渣，进而能够显著提升化渣率，提高成渣效果，从而提高脱磷效果。
Description
技术领域
本发明属于冶金工程技术领域，具体地，涉及一种转炉炼钢用化渣脱磷剂及脱磷工艺。
背景技术
将脱磷剂以各种方式加入铁水中或铁水表面，使之与铁水中的磷反应生成磷的化合物，从而使磷固定在渣中或进入气相以达到铁水预脱磷目的。铁水脱磷剂主要由氧化剂、造渣剂和助熔剂组成。氧化剂的作用在于供氧，将铁水中的磷氧化成P2O5，使之与造渣剂结合成磷酸盐而留在脱磷渣中。氧化剂一般为气体氧化剂(主要是O2)和固体氧化剂(轧钢皮、铁矿石、烧结返矿、锰矿石等)。应用的造渣剂主要有两类：苏打(Na2CO3)系和石灰(CaO)系，它们起着固化硅、磷氧化物的作用，形成稳定的硅酸盐或磷酸盐，同时降低渣熔点。添加的助熔剂一般为萤石等，用来改善脱磷渣的流动性能，同时激化脱磷反应，强化脱磷效果。
但是现有技术中采用的助熔剂--萤石中的主要元素是F和Ca。CaF2作为萤石的主要成分，具有很好的化渣助熔效果，但CaF2在炉内高温反应下会生成大量的HF、SiF4、MgF2等氟化物气体进入大气中，一些未反应的固相氟化物则会存在于废弃炉渣中进入土壤，对环境造成严重的污染；此外，随着对钢质量的要求不断提升，现有的脱磷剂脱磷效果有待进一步提升。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种转炉炼钢用化渣脱磷剂及脱磷工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种转炉炼钢用化渣脱磷剂，包括氧化剂、造渣剂和助熔剂；
氧化剂为O2，采用喷枪进行喷吹；
造渣剂为CaO、FeO；
CaO、FeO的用量质量比为7-8:11；
助熔剂的化学成分为(质量分数)：F 22.5％；Na 11.5％；Al 32.5％；Ca 1.38％；C、Si、Mn、P等<2％，余量为O元素；
助熔剂的熔点为633℃，助熔剂的用量为造渣剂质量的11-13％；
本发明使用的助熔剂与萤石有相似的化学性质，熔点更低，含有的氟元素可以与氧化钙形成低熔点的氟化物或共晶体，因此可以更好的降低渣系的熔点，具有更好的化渣助熔效果；此外，其中含大量的Na、Al等元素，能够有效降低高温生成HF、SiF4、MgF2等氟化物的概率，从而改良了助溶剂的污染腐蚀缺陷，满足节能环保要求；
脱磷工艺具体如下：
第一步、冶炼前期将枪位控制在1500-1550mm，供氧流量控制在15500-16500m3/h,底吹流量380-420Nm3/h,供氧处理60-80s；
第二步、加入造渣剂中的FeO和助熔剂，处理15-20s，将枪位调整，上升150-200mm，再加入CaO，此时加入CaO能够进一步加快熔化速度，易于成渣，继续处理90-120s；
氧气开吹过程中，将枪位设置在1500-1550mm，吹炼时间为60-80s；为进一步提高化渣率，在吹炼60-80s后，将枪位再次调整，上升150-200mm，这一操作的主要目的是增加渣中的氧化亚铁，从而促进石灰尽快溶解，如此有利于活跃前欺渣。
本发明的有益效果：
本发明使用的助熔剂与萤石有相似的化学性质，熔点更低，含有的氟元素可以与氧化钙形成低熔点的氟化物或共晶体，因此可以更好的降低渣系的熔点，具有更好的化渣助熔效果；此外，其中含大量的Na、Al等元素，能够有效降低高温生成HF、SiF4、MgF2等氟化物的概率，从而改良了助溶剂的污染腐蚀缺陷，满足节能环保要求；
本发明通过对脱磷处理工艺参数的优化，能够增加渣中溶解的氧化钙和氧化亚铁含量，活跃前期渣，进而能够显著提升化渣率，提高成渣效果，从而提高脱磷效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
转炉炼钢用化渣脱磷剂，包括氧化剂、造渣剂和助熔剂；
氧化剂为O2，采用喷枪进行喷吹；
造渣剂为CaO、FeO；
CaO、FeO的用量质量比为7:11；
助熔剂的化学成分为(质量分数)：F 22.5％；Na 11.5％；Al32.5％；Ca 1.38％；C、Si、Mn、P等<2％，余量为O元素；
助熔剂的熔点为633℃，助熔剂的用量为造渣剂质量的11％。
实施例2
转炉炼钢用化渣脱磷剂，包括氧化剂、造渣剂和助熔剂；
氧化剂为O2，采用喷枪进行喷吹；
造渣剂为CaO、FeO；
CaO、FeO的用量质量比为7.5:11；
助熔剂的化学成分为(质量分数)：F 22.5％；Na 11.5％；Al32.5％；Ca 1.38％；C、Si、Mn、P等<2％，余量为O元素；
助熔剂的熔点为633℃，助熔剂的用量为造渣剂质量的12％。
实施例3
转炉炼钢用化渣脱磷剂，包括氧化剂、造渣剂和助熔剂；
氧化剂为O2，采用喷枪进行喷吹；
造渣剂为CaO、FeO；
CaO、FeO的用量质量比为8:11；
助熔剂的化学成分为(质量分数)：F 22.5％；Na 11.5％；Al32.5％；Ca 1.38％；C、Si、Mn、P等<2％，余量为O元素；
助熔剂的熔点为633℃，助熔剂的用量为造渣剂质量的13％。
实施例4
将称量好的钢样及铁样放进刚玉坩埚中，随后再将刚玉坩锅放入石墨坩埚，将其放置于高温碳管炉内加热，炉内持续充入氮气保护坩埚。待钢样及铁样完全熔化后，先取样测试钢水的成分，再按照脱磷工艺加入实施例1制得的化渣脱磷剂进行脱磷处理，处理结束后继续测试钢水成分。
实施例5
将称量好的钢样及铁样放进刚玉坩埚中，随后再将刚玉坩锅放入石墨坩埚，将其放置于高温碳管炉内加热，炉内持续充入氮气保护坩埚。待钢样及铁样完全熔化后，先取样测试钢水的成分，再按照脱磷工艺加入实施例2制得的化渣脱磷剂进行脱磷处理，处理结束后继续测试钢水成分。
实施例6
将称量好的钢样及铁样放进刚玉坩埚中，随后再将刚玉坩锅放入石墨坩埚，将其放置于高温碳管炉内加热，炉内持续充入氮气保护坩埚。待钢样及铁样完全熔化后，先取样测试钢水的成分，再按照脱磷工艺加入实施例3制得的化渣脱磷剂进行脱磷处理，处理结束后继续测试钢水成分。
经测试，平均脱磷率为77.5％，前期成渣时间最短2.9min，最长3.6min，平均成渣时间为3.2min。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种转炉炼钢用化渣脱磷剂，包括氧化剂、造渣剂和助熔剂，其特征在于：
氧化剂为O2，采用喷枪进行喷吹；
造渣剂为CaO、FeO；
助熔剂的化学成分按质量分数计为：F 22.5％；Na 11.5％；Al 32.5％；Ca 1.38％；C、Si、Mn、P<2％。
2.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢用化渣脱磷剂，其特征在于，助熔剂的熔点为633℃。
3.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢用化渣脱磷剂，其特征在于，助熔剂的用量为造渣剂质量的11-13％。
4.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢用化渣脱磷剂，其特征在于，造渣剂中CaO、FeO的用量质量比为7-8:11。
5.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢用化渣脱磷剂的脱磷工艺，其特征在于，具体如下：
第一步、冶炼前期将枪位控制在1500-1550mm，供氧流量控制在15500-16500m3/h，供氧处理60-80s；
第二步、加入造渣剂中的FeO和助熔剂，处理15-20s，将枪位调整，上升150-200mm，再加入CaO，继续处理90-120s。
6.根据权利要求5所述的一种转炉炼钢用化渣脱磷剂的脱磷工艺，氧气的底吹流量380-420Nm3/h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220624 |
|
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