專利名稱：一種新型煉鋼用預熔型脫磷劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶金技術領域，是一種用于煉鋼過程中，脫除鋼中的磷、降低鋼水中磷含量的預熔型脫磷劑及其制備方法。
背景技術：
磷在鋼中通常是有害元素，因為鋼中含磷高會使鋼產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象而影響鋼材的某些機械性能，因此要嚴加控制。在傳統(tǒng)技術中，鋼中的磷一般要求控制在0. 012 %以下，隨著某些鋼種機械性能要求標準的提高，一些純凈鋼和超低磷鋼中的磷必須控制在0. 005%左右，甚至是0. 003%以下。為實現(xiàn)這一目標，大多鋼廠采用“雙渣法”即在轉爐冶煉中采用兩次造渣或“二步法”既采取一座轉爐將鐵水脫磷后轉到另一轉爐中進行冶煉。這二種除磷方法都是工序繁瑣、處理時間長，給轉爐生產(chǎn)的組織與連鑄的配合帶來了難度。目前轉爐脫磷的方法主要為添加石灰加助熔材料。一般認為，CaF2對2Ca0 · SiO2 和3Ca0 · SiO2以及石灰的快速熔化具有重要促進作用，亦是從前常用的助熔材料之一。但是，由于CaF2對人體及環(huán)境具有強烈的腐蝕作用，目前大多數(shù)冶金企業(yè)已經(jīng)不再使用。另外，為了提高渣中的FeO濃度，目前均采用吹氧氧化鋼中狗元素的方式加以解決。但由于 Fe元素的氧化也為放熱反應，會使熔融金屬的溫度升高，亦不利于脫磷反應的進行。同時， 通過氧化鋼中狗來提高渣中FeO的方法，還會使金屬收得率降低?，F(xiàn)在鞍鋼轉爐主要用鐵皮球(軋鋼鐵磷、含鐵沉泥、轉爐除塵灰的其它無機材料組成)進行化渣脫磷，但利用此方法化渣效果不理想。鑒于以上脫磷化渣劑的種種缺點，研究和開發(fā)新型無氟煉鋼用預熔型脫磷化渣劑是目前煉鋼工作者的一項主要任務。中國專利(專利號99112573. 8)公開了一種以FeO為主要組成的鐵鱗類化渣劑， 其組成為鐵鱗70 90%，煉鐵污泥5 25%，粘結劑1 5 %，將原料粉碎、配置、混勻并壓制成球，鐵鱗類化渣劑化渣效果較為顯著，但存在對爐襯侵蝕嚴重，使鋼液溫降大，作用時間短不能夠持續(xù)化渣等問題。轉爐脫磷劑及其制備方法200610026164. 7，本發(fā)明涉及一種轉爐脫磷劑及其制備方法，其特征在于該轉爐脫磷劑由下列按重量百分比組分組成氧化鐵(Fe2O3)40% 60%、氧化鈣(CaO) 30% 50%、三氧化鋁(Al2O3) 1 % 10%、二氧化硅(SiO2) 1 % 10%、 氧化鎂(MgO)O. 10%，將上述轉爐脫磷劑的組分粉碎、混合均勻，經(jīng)1000°C 1550°C 預熔，生成鐵鋁酸鈣，冷卻后加工成3 50mm粒狀轉爐脫磷劑。本發(fā)明提供的是轉爐用脫磷劑，從成分要求看，含有三氧化鋁(Al2O3) 10%、二氧化硅(SiO2) 10%、氧化鎂 (MgO)O. 10%，勢必影響爐渣堿度，降低脫磷效率。發(fā)明目的本發(fā)明一種新型煉鋼用預熔型脫磷劑及其制備方法，目的是提供一種高效的適合煉鋼用預熔型脫磷劑，克服上述各種轉爐煉鋼脫磷材料存在的缺陷。創(chuàng)造無氟熔點低和高效脫磷且穩(wěn)定的煉鋼脫磷材料，終點磷均能達到0. 004%以下。
發(fā)明內容
為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案1、本發(fā)明一種新型煉鋼用預熔型脫磷劑，其組成及質量百分比為CaO :25% 40%，F(xiàn)ii2O3 :45% 65%，BaO 0. 1 10%其它雜質(Mg0\Al203\Si02)^ 5. 0%o以上各組分質量百分比之和為100% ；此預熔渣料粒度為1 100mm。本發(fā)明預熔渣的成分均勻穩(wěn)定性好，具有低熔點(1210°C 1260°C )，粘度適宜 (1400°C時，0. 01 0. 05Pa ·S)，流動性好，熔化速度快；此外渣中還含有0. 1 10%的BaO， 此種堿性氧化物的加入可以大幅提高預熔渣磷容量；預熔渣料為塊狀(粒度1 100mm)， 表面張力小，使用過程中能迅速被鋼液熔侵、熔化，使用過程中無粉塵污染，利用率、收得率高，是一種真正的無氟熔點低和高效脫磷材料，具有良好的節(jié)能和環(huán)保效果。2、制備上述新型煉鋼用預熔型脫磷劑的方法，由以下步驟組成(1)配料熔渣的配制過程是按熔渣成分將原料稱重配料。本預熔渣使用的原料為小粒白灰、氧化鐵鱗、碳酸鋇粉劑。小粒白灰成分為CaO ^ 90%, P2O5 < 0. 005% ；氧化鐵磷類材料(主要包括軋鋼鐵磷、含鐵沉泥、轉爐除塵灰)Fe2O3 ^ 90%,P2O5 < 0. 005%;碳酸鋇粉劑 BaCO3 彡 99%。(2)原料破碎將上述原料經(jīng)破碎至150目。(3)、混料 將破碎后的原料放入混料機內混料30min，使其充分混勻。(4)加熱熔融將混好的原料裝入加熱爐內，升溫至1400°C -1550°C高溫下，并持續(xù)一段時間使其完全熔融，確保爐渣成分均勻，之后空冷至室溫，得到預熔渣塊。(5)破碎將預熔渣塊破碎成粒度為1 IOOmm的顆粒。應用此預熔型脫磷劑在磚爐上進行深脫磷，其脫磷率可達90%以上，能使鋼中磷元素含量有效控制在0.004%以下。與原有技術相比，本發(fā)明的有益效果是脫磷效率高且穩(wěn)定，是一種真正的無氟熔點低和高效脫磷材料，不會侵蝕爐襯，對環(huán)境無污染；另外使用此脫磷劑還可以降低石灰消耗，降低氧耗，節(jié)約電能，同時還減少了鋼鐵料消耗，提高了金屬收得率。
圖1 實施例3預熔型脫磷劑物相組成(預熔渣質量百分比組成Ca0，35. 2%、 Fe2O3 59. 6%, BaO 4. 8%，其它雜質(Mg0\Al203\Si02) :0. 4% )
具體實施例方式實施例
將小粒白灰、氧化鐵鱗破碎后與碳酸鋇粉末按一定比例混合，放入混料機內混料 30min，然后放入加熱爐將原料加熱至1500°C熔化，保持20min確保爐渣成分均勻，將熔融渣空冷至室溫，最后將熔塊破碎成粒度為10 50mm的預熔渣塊。此煉鋼用預熔型脫磷劑的質量百分比組成見下表。表1預熔型脫磷劑的質量百分比組成％
權利要求
1.一種預熔型脫磷劑，其特征在于，其組成及質量百分比為ca0:25% 40%，F(xiàn)e2O3 45% 65%，BaO :0. 1 10%，其它雜質彡5. 0%，上述各組分質量百分比之和為100% ；
2.如權利要求1所述的預熔型脫磷劑，其特征在于其熔點為1210°C 1260°C。
3.如權利要求2所述的預熔型脫磷劑，其特征在于其在1400°C時的粘度為0.01 0.05Pa · S。
4.如權利要求1所述的預熔型脫磷劑的制備方法，其特征在于(1)原料采用小粒白灰、氧化鐵鱗、碳酸鋇粉劑作為原料；(2)原料破碎將上述原料破碎至150目；(3)混料按照比例關系混合將破碎后的原料放入混料機內混料30min，使其充分混勻；(4)加熱熔融將混好的原料裝入加熱爐內，升溫至1400°C -1550°C高溫下，并持續(xù)一段時間使其完全熔融，確保爐渣成分均勻，之后空冷至室溫，得到預熔渣塊；(5)破碎將預熔渣塊破碎成粒度為1 IOOmm的顆粒。
5.如權利要求4所述的預熔型脫磷劑的制備方法，其特征在于所述原料中，小粒白灰成分為CaO彡90%, P2O5 < 0. 005% ；氧化鐵磷材料中!^e2O3彡90%, P2O5 < 0. 005% ；碳酸鋇粉劑中BaCO3 ^ 99%0
全文摘要
本發(fā)明一種新型煉鋼用預熔型脫磷劑及其制備方法，目的是提供一種高效的適合煉鋼用預熔型脫磷劑，克服上述各種轉爐煉鋼脫磷材料存在的缺陷。本發(fā)明所述預熔型脫磷劑其組成及質量百分比為CaO25％～40％，F(xiàn)e2O345％～65％，BaO0.1～10％其它雜質(MgO\Al2O3\SiO2)≤5.0％。以上各組分質量百分比之和為100％；此預熔渣料粒度為1～100mm。本發(fā)明預熔渣的成分均勻穩(wěn)定性好，具有低熔點(1210℃～1260℃)，粘度適宜(1400℃時，0.01～0.05Pa·S)，流動性好，熔化速度快；創(chuàng)造無氟熔點低和高效脫磷且穩(wěn)定的煉鋼脫磷材料，終點磷均能達到0.004％以下。
文檔編號C21C5/28GK102296153SQ20111024077
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權日2011年8月22日
發(fā)明者陳云天 申請人:遼寧天和科技股份有限公司