CN1818093A - 高效冶金精炼剂及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种高效冶金精炼剂及其制造方法,属钢铁冶炼化渣剂,该高效冶金精炼剂,按重量百分比主要由以下组分及含量组成:氧化锰MnO:20-30%;铁TFe:15-35%;氧化钙CaO:4-15%;氧化镁MgO:2-15%;水:0.8-4.1%;二氧化硅SiO2:1.5-9%;三氧化二铝Al2O3:0.7-5%;该高效冶金精炼剂的制造方法的制造工艺流程为:1.选料;2.破碎;3.选矿、水洗;4.精矿;5.配料;6.加粘结剂;7.加压成型;8.焙烧;9.产品;代替萤石、污泥球作化渣剂,提高炼钢中脱磷和脱硫能力,减少冶炼的中、后期喷溅,有效地提高钢的质量。
Description
技术领域
本发明属钢铁冶炼,尤其是涉及一种炼钢用的化渣剂。
背景技术
炼钢过程中炉渣起极为重要的作用,冶金工业出版社出版的“电炉炼钢原理及工艺”(邱绍岐、祝桂华编)P89第二节中指出,在电炉炼钢过程中,碱性造渣材料主要有石灰石、石灰、萤石和火砖块,造渣材料主要是石灰、生白云石,以往常用萤石即CaF2作为化渣剂,但萤石对炉衬的侵蚀严重,已被逐步淘汰,而用冶金尘泥等制成的污泥球或氧化铁皮来替代,但此类原料含S量很高,致使钢中的S含量增加0.02-0.03%且极易“回硫”,降低了钢水质量,操作过程繁琐,然而炼钢过程中不加化渣剂吹炼,化渣时间长,炉渣中期返干,喷溅现象频频发生,且脱磷困难,终点磷含量超标。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效冶金精炼剂及其制造方法,在炼钢过程中既不侵蚀炉衬又可以代替萤石、污泥球作化渣剂,提高炼钢中脱磷和脱硫能力,减少冶炼的中、后期喷溅,有效地提高钢的质量。
本发明的目的是这样来实现的:一种高效冶金精炼剂,按重量百分比主要由以下组分及含量组成:氧化锰MnO:20-30%;铁TFe:15-35%;氧化钙CaO:4-15%;氧化镁MgO:2-15%;水:0.8-4.1%;二氧化硅SiO2:1.5-9%;三氧化二铝Al2O3:0.7-5%。
上述的组分中:
氧化锰MnO:降低炉渣熔点,有利于冶炼初期迅速成渣,在炉渣中可以缩小CaSiO2、CaSiO4的相区,使熔渣在很宽的温度范围内保持均匀液态,MnO含量的提高有利于脱硫;
铁TFe:在冶炼中,形成氧化亚铁,具有促进化渣、降低炉渣粘度,稀释炉渣的作用,炉渣的流动性好且均匀,能缓和“返干”的发生,TFe可增加初期渣中的FeO,有利于脱磷;
二氧化硅:SiO2与氧化钙、三氧化二铝、氧化锰组成四元混合渣系;
三氧化二铝Al2O3:与二氧化硅、氧化钙、氧化锰组成四元混合渣系;
氧化钙CaO:用来脱磷和脱硫;
氧化镁MgO:保护炉衬,且与CaO一起与酸性P2O5结合,降低了渣中的γP2O5系数
由于炉渣中的CaO、FeO含量对脱磷反应有重要的作用,磷氧化时生成P2O5,然后CaO作用生成和3CaO.P2O5或4CaO.P2O5,脱磷P的反应式为:
所以在冶炼初期向转炉造料渣中加入一定量含有MnO、TFe等成份的高效冶金精炼剂可以降低炉渣的熔点,加快炉渣的熔化,有利于脱磷P的进行;由于本高效冶金精炼剂中含有MnO、TFe具有促进化渣、降低炉渣粘度、稀释炉渣的作用,炉渣的流动性好且均匀,能缓和“返干”的发生,有效地减少喷溅的发生;本高效冶金精炼剂中的MnO在炉渣中可以充分缩小Ca2SiO3、Ca3SiO4的相区,使熔渣在很宽的温度范围内保持均匀液态;高效冶金精炼剂的加入可以增加渣中MnO的含量,则在吹炼终点时由于MnO的还原使钢残锰含量升高,消除硫S的热脆倾向,可以减少锰铁的加入量,降低消耗,节约成本;
此外,含有[MnO]高效冶金精炼剂直接合金化有利于提高硫分配比,渣中[MnO]含量的提高,使炉渣的流动性变好,有利于脱硫。
其中:
选料:对原料铁锰矿进行优选,并除去原矿中部分泥层;
破碎:用鄂式破碎机进行粗碎;
筛分、配矿:筛分机过筛,并根据产品的要求和初步原料的化学成分,与石灰石、白云石进行配矿,使化学成分指标在受控的范围内;
成品I:对于粒径3-5mm的颗粒,混合后直接形成成品I,形态为粒度比较均匀的屑状固体;
细料:粒径小于3-5mm的颗粒,用球磨机磨至粒径1mm以下,以便粘结;
加粘结剂:加入粘结剂(水泥∶膨润土∶水玻璃=1∶1∶1),当所使用的原料粒度较大时,可适当增加水玻璃的含量,但控制粘结剂与原料的比为8∶92;
加压成型:用压球机加压造球;
产品II:形状为直径20-40mm的扁平球体。
此外,高效冶金精炼剂的制造方法,其制造工艺流程为:
1、选料2、破碎3、选矿、水洗4、精矿5、配料6、加粘结剂7、加压成型8、焙烧9、产品
其中:
1、选料:软锰矿、水锰矿、黑锰矿的原矿开采出时,均呈现潮湿的泥状;
2、破碎:选用普通的锤式破碎机进行破碎;
3、选矿、水洗:用湿式强磁机进行磁选,要求筒表面磁场强度不小于3000高斯,再使用旋溜槽进行水洗,尾渣弃去;
4、精矿:精矿中含TMn大于20%的为合格的原料;
5、配料:锰精矿与石灰石、白云石进行配矿;
6、加粘结剂;粘结剂的组成为水泥∶膨润土∶水玻璃=1∶1∶1,粘结剂与原料的组成比例为8∶92;
7、加压成型:加压成型使用压球机,最大压力10T,球体直径为20-40mm的扁平球;
8、焙烧:使用普通焙烧炉进行还原气氛焙烧,焙烧温度850-950摄氏度,焙烧时间为30-75分钟;
9、产品:形状为直径20-40mm的扁平球体。
该高效冶金精炼剂的加入量为10-30kg/吨钢,高效冶金精炼剂加入总量的1/2-3/5随第一批渣料一起加入,在吹炼3-5分钟后,熔池温度上升再加入其余部分。
本发明所提出的高效冶金精炼剂化渣效果明显改善,有效地减少“返干”和喷溅,降低了造渣料的消耗,延长炉衬寿命,脱磷、脱硫效果好,并且可以减少冶炼过程中锰系合金的使用量,降低冶炼成本,缩短冶炼时间,提高了钢材的质量和产量。
现结合附图、实施例和对比例对本发明所提出的高效冶金精炼剂作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明所提出的高效冶金精炼剂制造方法的制造工艺流程图。
图1中:1、选料 2、破碎 3、选矿、水洗 4、精矿 5、配料 6、加粘结剂 7、加压成型 8、焙烧 9、产品
具体实施方法
实施例:
本高效冶金精炼剂在某钢厂使用,表1为厂方进货化验数据:
表1:厂方进货化验数据
序号 | 元素 | MnO | TFe | CaO | MgO | H2O(总) | SiO2 | Al2O3 |
1 | 含量,% | 24.5 | 26.5 | 5.8 | 13.5 | 2.2 | 3.1 | 4.3 |
2 | 含量,% | 20.8 | 29.5 | 10.2 | 2.5 | 4.0 | 2.4 | 2.8 |
3 | 含量,% | 27.3 | 22.3 | 8.9 | 4.3 | 0.9 | 4.3 | 3.5 |
4 | 含量,% | 22.3 | 25.2 | 8.4 | 3.0 | 1.3 | 5.9 | 2.1 |
注:其它成分厂方未检测
对比例:本高效冶金精炼剂在某钢厂使用,表2为原始表,为不加高效冶金精炼剂时的炉台操作情况,表3为对比表,为每炉加入高效冶金精炼剂350kg(12kg/吨钢)时炉台操作情况。
表2:转炉公称容量30T,不加冶金精炼剂炉台操作情况
序号 | 炉号 | 加入冶金石灰kg | 加入轻烧白云石Kg | 吹氧时间,min | 一倒钢水成分 | 温度(℃) | 加料时现象 | 成渣时现象 | |||
C% | Mn% | P% | S% | ||||||||
1 | 14223 | 2650 | 530 | 12.5 | 0.159 | 0.551 | 0.0256 | 0.03 | 1740 | 喷 | 溢渣 |
2 | 14223 | 2620 | 530 | 12.1 | 0.155 | 0.535 | 0.0266 | 0.0325 | 1636 | 烧枪 | |
3 | 14270 | 2600 | 530 | 11.4 | 0.181 | 1.416 | 0.0323 | 0.0324 | 1699 | 溢渣 |
表3 每炉加入冶金精炼剂350Kg炉台操作情况
序号 | 炉号 | 加入石灰kg | 加入轻烧Kg | 吹氧时间,min | 一倒钢水成分 | 温度(℃) | 加料时现象 | 成渣时现象 | |||
C% | Mn% | P% | S% | ||||||||
1 | 14335 | 2000 | 300 | 11.9 | 0.209 | 0.634 | 0.0313 | 0.0291 | |||
2 | 14336 | 1900 | 300 | 11.2 | 0.161 | 0.458 | 0.0401 | 0.0453 | 1681 | 溢渣 | |
3 | 14339 | 2000 | 300 | 11.6 | 1.028 | 1.463 | 0.0263 | 0.028 | |||
4 | 14340 | 2000 | 300 | 11.3 | 0.204 | 1.431 | 0.0253 | 0.0307 |
从表2数据可以得知,在该厂常规操作中,加料时极易发生溢渣和喷溅现象。在表3中,在加入冶金精炼剂350kg,即相当于每吨钢水加入量12kg时,仅发生一次喷溅现象,说明该冶金精炼剂的防喷效果及化渣效果良好,具备良好的脱磷、脱硫能力。
表4为对比表,转炉公称50T,加入高效冶金精炼剂15kg/吨钢,每10炉炉台操作情况(平均值)
类别 | S% | MnO% | 冶炼时间min | 硅锰合金加入量Kg | 少使用硅锰合金加入量Kg | 使用状况 | |
1 | 常规 | 0.025 | 0.80 | 47.3 | 630 | 喷溅7、粘枪5次、溢渣7次 | |
2 | 加实施例中序号为2的高效冶金精炼剂 | 0.021 | 0.83 | 42.4 | 570 | 60 | 轻微喷溅3次、不粘枪、溢渣2次 |
3 | 加实施例中序号为3的高效冶金精炼剂 | 0.019 | 0.83 | 42.5 | 560 | 70 | 轻微喷溅2次、不粘枪、溢渣1次 |
4 | 加实施例中序号为2的高效冶金精炼剂,加入量提高30% | 0.017 | 0.85 | 42.2 | 545 | 85 | 轻微喷溅1次、不粘枪、溢渣2次 |
从表4中可以看出,加入了本高效冶金精炼剂,有效地缩短了冶炼时间,减少了硅锰合金加入量,提高了钢的含锰量,降低冶炼成本。
Claims (6)
1、一种高效冶金精炼剂按重量百分比主要由以下组分及含量组成:氧化锰MnO:20-30%;铁TFe:15-35%;氧化钙CaO:4-15%;氧化镁MgO:2-15%;水:0.8-4.1%;二氧化硅SiO2:1.5-9%;三氧化二铝Al2O3:0.7-5%。
2、高效冶金精炼剂的制造方法,其制造工艺流程为1、选料2、破碎3、选矿、水洗4、精矿5、配料6、加粘结剂7、加压成型8、焙烧9、产品。
3、根据权利要求2所述的高效冶金精炼剂的制造方法,其选矿、水洗是用湿式强磁机进行磁选,要求筒表面磁场强度不小于3000高斯,再使用旋溜槽进行水洗,尾渣弃去
4、根据权利要求2所述的高效冶金精炼剂的制造方法,其粘结剂的组成为水泥∶膨润土∶水玻璃=1∶1∶1,粘结剂与原料的组成比例为8∶92。
5、根据权利要求2所述的高效冶金精炼剂的制造方法,其焙烧是使用普通焙烧炉进行还原气氛焙烧,焙烧温度850-950摄氏度,焙烧时间为30-75分钟。
6、根据权利要求2所述的高效冶金精炼剂的制造方法,其产品形状为直径20-40mm的扁平球体。
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