一種鋼包爐造渣精煉用聚渣劑及其制備和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，特指一種鋼包爐造渣精煉用聚渣劑及其制備和使 用方法，用于鋼水在鋼包爐內(nèi)二次造渣精煉后扒渣時(shí)的聚渣。
【背景技術(shù)】
[0002] 在鋼鐵冶金領(lǐng)域，煉鋼爐出鋼后一般都需要采用爐外二次精煉，其中鋼包爐造渣 精煉應(yīng)用最為廣泛，鋼包精煉的主要目的是脫氧合金化、調(diào)成鋼液成分和溫度，因此，精煉 過(guò)程需要在鋼包爐內(nèi)造還原渣，在鋼包爐造渣精煉后期，鋼水成分、溫度精確調(diào)整合格以 后，需要扒出鋼包爐精煉過(guò)程產(chǎn)生的鋼包渣，以防止鋼包渣對(duì)鋼水造成回磷、回硫等二次污 染；現(xiàn)有的扒渣方法幾乎全部采用機(jī)械扒渣，鋼包渣的扒出效率與渣的聚集狀態(tài)密切相關(guān)， 由于鋼包爐精煉渣的熔點(diǎn)高、粘度大，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)鋼包扒渣過(guò)程很少采用聚渣劑，但是，不 加任何聚渣劑扒渣的效果并不理想；現(xiàn)有技術(shù)中，鐵水噴粉預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域?qū)﹁F水包內(nèi)扒 渣時(shí)加入的聚渣劑并不能用于鋼水二次精煉后扒渣，這是由于目前的鐵渣扒渣聚渣劑主要 分為酸性聚渣劑和中性聚渣劑，酸性聚渣劑通過(guò)降低渣的堿度，從而降低渣的熔點(diǎn)和粘度 實(shí)現(xiàn)扒渣，由于鋼水精煉后期是高堿度還原渣，以保證脫硫效果，加入酸性聚渣劑會(huì)引起鋼 液回磷、回硫而對(duì)鋼液產(chǎn)生致命的污染，因此現(xiàn)有技術(shù)用于鐵渣扒渣的酸性聚渣劑不適用 于鋼渣扒渣；現(xiàn)有技術(shù)的中性聚渣劑主要以氧化鋁為主，降低石灰基脫硫劑的熔點(diǎn)和粘度 實(shí)現(xiàn)扒渣，由于鋼水脫氧合金化后，對(duì)鋼中A1含量要有嚴(yán)格控制，因此，也要嚴(yán)格控制鋼包 頂渣中的氧化鋁含量，因此，現(xiàn)有技術(shù)用于鐵渣扒渣的以氧化鋁為主的中性聚渣劑也不適 用于鋼包造渣精煉后扒渣；另外，由于要扒出渣的性質(zhì)差別巨大，比如鋼包爐精煉渣的熔點(diǎn) 和粘度均顯著高于鐵渣，而且鐵水包內(nèi)扒鐵渣和鋼包內(nèi)扒鋼渣對(duì)聚渣劑的使用條件及性能 要求差別巨大，因此，現(xiàn)有技術(shù)中用于鐵水包內(nèi)扒鐵渣用的聚渣劑不能用于鋼包爐精煉造 渣后期扒渣使用，對(duì)于鋼包爐精煉渣，需要發(fā)明一種新的扒渣聚渣劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是：發(fā)明一種用于鋼水在鋼包爐內(nèi)二次造渣精煉后扒渣時(shí)采用的聚 渣劑，解決現(xiàn)有技術(shù)中鋼包造渣精煉后無(wú)聚渣劑時(shí)導(dǎo)致的扒渣效果差、效率低的問(wèn)題，并克 服鋼包內(nèi)扒渣采用類(lèi)似鐵水包內(nèi)扒鐵渣采用酸性或中性聚渣劑存在的回磷回硫等造成鋼 液二次污染的問(wèn)題。
[0004] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種鋼包爐造渣精煉用聚渣劑，其特征在于：制備鋼 包爐造渣精煉用聚渣劑的原料組成按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算為：硼泥40-50%、鋰輝石30-40%、 石灰石15 _25%。
[0005] 其制備方法的特征在于：經(jīng)過(guò)干燥、破碎、磨粉、配料、混勻和造粒的方法制備，具 體指：所有原料經(jīng)干燥后破碎再磨粉，過(guò)40目篩，然后按上述重量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)量配料，通過(guò)機(jī) 械攪拌混料后在滾筒內(nèi)噴霧造粒，成品粒度1_3_，然后干燥防潮包裝即得到成品。
[0006] 本發(fā)明的鋼包爐造渣精煉用聚渣劑，其使用方法的特征在于：在鋼包爐內(nèi)造渣精 煉結(jié)束后、扒渣前加入鋼包頂渣層，加入量為0. 2-0. 5kg/t鋼。
[0007] 本發(fā)明的鋼包爐造渣精煉用聚渣劑，優(yōu)先適合用于鋼包爐造白渣精煉脫硫后的鋼 包渣扒渣前使用，也可用于非白渣精煉的鋼包爐扒渣，在扒渣前1-2分鐘加入到鋼包，然后 實(shí)施機(jī)械扒渣。
[0008] 為保證本發(fā)明的使用效果，對(duì)制備本發(fā)明的原料特征進(jìn)行如下限定： 所用硼泥的成分(重量百分?jǐn)?shù)）要求為：MgO30-40%、Si02 2 5~40%、B203 1-3%、CaO2-8%、A1203 2-6%，余量為雜質(zhì)組分，雜質(zhì)的含量越低越好。
[0009] 所用鋰輝石的成分(重量百分?jǐn)?shù)）要求為：5%>Li20>3. 0%、25%>A1203>15%、70%> Si02>60%，余量為包括Na20、K20、MnO、Ti02、P205和CaO在內(nèi)的雜質(zhì)，P205為純有害雜質(zhì)， P205〈0. 5%，雜質(zhì)含量越低越好。
[0010] 所用石灰石的成分(重量百分?jǐn)?shù))要求為：1〇〇% >CaC03>95%，余量為雜質(zhì)組分，雜質(zhì) 的含量越低越好。
[0011] 制備本發(fā)明的原料配比的確定根據(jù)如下： 硼泥：本發(fā)明的鋼包爐造渣精煉用聚渣劑中硼泥的添加比例（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為40 - 50%， 其配加比例主要根據(jù)鋼包精煉渣扒渣聚渣所要求的性能指標(biāo)進(jìn)行確定，生產(chǎn)中可根據(jù)精煉 渣的氧化-還原性確定，對(duì)于鋼包精煉造強(qiáng)還原渣即精煉白渣，聚渣劑中硼泥的配入量取 下限；而對(duì)于鋼包造渣精煉的爐渣為具有一定氧化性的黃渣或黑渣，聚渣劑中硼泥的配入 量取上限；當(dāng)鋼包造渣精煉的爐渣為灰渣時(shí)，聚渣劑中硼泥的配入量可取40%-50%范圍內(nèi) 的中間值；就聚渣扒渣需要而言，渣的氧化性-還原性對(duì)渣-金分離有較大影響，硼泥的加 入使渣易于實(shí)現(xiàn)渣金分離，硼泥與鋼渣之間具有良好的潤(rùn)濕和快速成渣性能，鋪展性好，成 渣迅速，渣團(tuán)粘度低、密度小，易于拔除，同時(shí)會(huì)降低鋼水回磷和回硫等二次污染風(fēng)險(xiǎn)；另 外，本發(fā)明加入較多硼泥，對(duì)包襯耐火材料也具有很好的保護(hù)作用。
[0012] 鋰輝石：本發(fā)明的鋼包爐造渣精煉用聚渣劑中鋰輝石的配加比例（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 30-40%;其配加比例主要根據(jù)渣的結(jié)塊聚渣程度需要而確定的，生產(chǎn)中主要根據(jù)鋼包渣的 堿度調(diào)整鋰輝石的加入量的，當(dāng)鋼包精煉渣的堿度大于6時(shí)，渣子結(jié)塊聚團(tuán)性能太差，容易 散落，導(dǎo)致扒渣難度高，因此，聚渣劑中鋰輝石的配入量應(yīng)取上限，即40% ;當(dāng)鋼包精煉渣的 堿度低于4時(shí)，聚渣劑中鋰輝石的配入量可以取下限，即30% ;當(dāng)鋼包精煉渣的堿度在4-6 時(shí)，聚渣劑中鋰輝石的配入量可以取30%-40%范圍內(nèi)的區(qū)間值。
[0013] 石灰石：本發(fā)明的鋼包爐造渣精煉用聚渣劑中石灰石的添加比例（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為 15 - 25%，其配加比例主要考慮鋼包精煉渣的起泡性、乳化性和密度，加入石灰石，可以促 進(jìn)鋼渣泡沫化，降低渣的密度，促進(jìn)渣-金分離，當(dāng)渣的密度大、渣塊致密，可以在一定范圍 內(nèi)增加聚渣劑中石灰石的配加比例，其合理的加入量范圍為15-25%。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)如下： (1)、本發(fā)明的聚渣劑用于鋼包爐造渣精煉后扒渣，比不加聚渣劑時(shí)扒渣效率顯著提 高，采用本發(fā)明，扒渣次數(shù)減少，扒渣時(shí)間縮短；不采用本發(fā)明時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)扒渣次數(shù)一般 為10次，鋼包渣的扒出率達(dá)到80% ;而采用本發(fā)明，扒渣次數(shù)5-8次，鋼包渣的拔出率達(dá)到 95% ;另外，扒渣時(shí)間縮短20-50%。
[0015] (2)、相對(duì)于目前采用其他聚渣劑，如酸性聚渣劑或中性聚渣劑而言，本發(fā)明克服 了調(diào)渣、聚渣、扒渣過(guò)程中導(dǎo)致的鋼液回硫回磷問(wèn)題，扒渣前后，鋼水中硫磷含量無(wú)變化，可 以將鋼液中的硫、磷都降低到0. 001%以下，即表明鋼包渣導(dǎo)致的回硫回磷問(wèn)題得到完全控 制。
[0016] (3)、扒渣過(guò)程的鐵損減少，現(xiàn)有技術(shù)采用一般聚渣劑產(chǎn)品扒渣時(shí)的渣中裹鐵導(dǎo)致 的鐵損在3-5kg/t鐵，國(guó)外先進(jìn)的扒渣技術(shù)渣中裹鐵導(dǎo)致的鐵損也在lkg/t鐵以上，而采用 本發(fā)明，由于渣鐵界面張力增加，渣密度減小，渣金分離更徹底，渣中裹鐵導(dǎo)致的鐵損可以 降低到〇. 5-0. 8kg/t鐵的范圍。
[0017] 綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可以歸納為：高效率、無(wú)污染以及節(jié)能降耗，具有顯著的 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 實(shí)施例所用硼泥的平均成分如表1所示。
[0019] 表1硼泥的平均成份(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋼包爐造渣精煉用聚渣劑，其特征在于所述制備鋼包爐造渣精煉用聚渣劑的原 料組成按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算為：硼泥40-50%、鋰輝石30-40%、石灰石15-25%。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種鋼包爐造渣精煉用聚渣劑，其特征在于：所述硼泥的成分 按照重量百分?jǐn)?shù)要求為：MgO30-40%、SiO2 25~40%、B2O3 1-3%、CaO2-8%、Al2O3 2-6%，余量 為雜質(zhì)組分，雜質(zhì)的含量越低越好。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種鋼包爐造渣精煉用聚渣劑，其特征在于：所述鋰輝石的 成分按照重量百分?jǐn)?shù)要求為：5%>Li20>3. 0%、25%>A1203>15%、70%>Si02>60%，余量為包括 Na20、K20、MnO、Ti02、P2O5和CaO在內(nèi)的雜質(zhì)，P205為純有害雜質(zhì)，P205〈0. 5%，雜質(zhì)含量越低 越好。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種鋼包爐造渣精煉用聚渣劑，其特征在于：所用石灰石的成 分(重量百分?jǐn)?shù)）要求為：100% >CaC03 >95%，余量為雜質(zhì)組分，雜質(zhì)的含量越低越好。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種鋼包爐造渣精煉用聚渣劑，其特征在于：對(duì)于鋼包精煉造 強(qiáng)還原渣即精煉白渣，聚渣劑中硼泥的配入量取下限；而對(duì)于鋼包造渣精煉的爐渣為具有 一定氧化性的黃渣或黑渣，聚渣劑中硼泥的配入量取上限；當(dāng)鋼包造渣精煉的爐渣為灰渣 時(shí)，聚渣劑中硼泥的配入量取40%-50%范圍內(nèi)的中間值。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種鋼包爐造渣精煉用聚渣劑，其特征在于：當(dāng)鋼包精煉渣的 堿度大于6時(shí)，澄子結(jié)塊聚團(tuán)性能太差，容易散落，導(dǎo)致扒渣難度高，因此，聚渣劑中鋰輝石 的配入量取上限，即40% ;當(dāng)鋼包精煉渣的堿度低于4時(shí)，聚渣劑中鋰輝石的配入量取下限， 即30% ;當(dāng)鋼包精煉渣的堿度在4-6時(shí)，聚渣劑中鋰輝石的配入量取30%-40%范圍內(nèi)的區(qū)間 值。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種鋼包爐造渣精煉用聚渣劑的制備方法，其特征在于：所有 原料經(jīng)干燥后破碎再磨粉，過(guò)40目篩，然后按重量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)量配料，通過(guò)機(jī)械攪拌混料后 在滾筒內(nèi)噴霧造粒，成品粒度l_3mm，然后干燥防潮包裝即得到成品。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種鋼包爐造渣精煉用聚渣劑的使用方法，其特征在于：在鋼 包爐內(nèi)造渣精煉結(jié)束后、扒渣前加入鋼包頂渣層，加入量為0. 2-0. 5kg/t鋼。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，特指一種鋼包爐造渣精煉用聚渣劑及其制備和使用方法，用于鋼水在鋼包爐內(nèi)二次造渣精煉后扒渣時(shí)的聚渣。該聚渣劑的原料組成按照重量份數(shù)計(jì)算為：硼泥40-50%、鋰輝石30-40%、石灰石15-25%，其制備方法主要包括：干燥、破碎、磨粉、配料、混勻和造粒；本發(fā)明作為鋼包爐造渣精煉用聚渣劑，在鋼包爐內(nèi)造渣精煉結(jié)束后、扒渣前加入鋼包頂渣層；本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是：乳化鋼渣來(lái)降低鋼渣密度，同時(shí)有效提高鋼渣的聚團(tuán)性能，促進(jìn)渣-金分離，提高集渣和扒渣效率，縮短扒渣時(shí)間，并有利于降低扒渣鐵損，減少鋼液回磷、回硫從而保證精煉效果等，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，值得推廣。
【IPC分類(lèi)】C21C7-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104818364
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510209747
【發(fā)明人】王宏明, 李桂榮, 李楊, 郭亞
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月29日