CN104789731B - 半钢炼钢造渣剂及其造渣方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半钢炼钢造渣剂及其造渣方法，属于冶金技术领域。本发明解决的技术问题是提供半钢炼钢造渣剂。本发明半钢炼钢造渣剂，由以下重量百分比的组分组成：Al2O3：20～38％，SiO2：20～30％，铁的氧化物：15～20％，CaO：10～15％，MgO：3～9％，其余为杂质。与现有技术相比，本发明半钢炼钢造渣剂具有成本低、降低炉渣熔点的特点，能促进快速成渣，提高转炉脱磷效果。采用本发明半钢炼钢造渣剂及造渣方法，能使半钢冶炼时初期渣形成时间控制在2min以内，终点钢水磷含量控制在0.008％以内。
Description
技术领域
本发明涉及半钢炼钢造渣剂及其造渣方法，属于冶金技术领域。
背景技术
我国是钒钛磁铁矿大国，拥有丰富的钒钛磁铁矿资源，国内攀钢、承钢、昆钢、威钢等钢铁企业都是采用钒钛磁铁矿进行冶炼，转炉炼钢主原料是采用经过专用转炉提钒后的半钢，含钒铁水经脱硫提钒后获得的半钢中碳质量百分含量为3.4％～4.0％，半钢中硅、锰发热成渣元素含量均为痕迹，半钢中硫质量百分含量控制在0.015％以内，半钢磷质量百分含量为0.060％～0.080％，因此半钢冶炼具有吹炼过程中酸性成渣物质少、渣系组元单一、并且热量不足等特点，导致半钢炼钢条件下形成初期渣所需时间长，脱磷率低。热量不足的问题可以通过加入提温剂的方法得以解决，但是成渣速度慢、脱磷率低，一直是半钢炼钢突出的问题。
在现有的技术中，半钢炼钢造渣剂已有文献报道。如专利CN99115048.1公开了复合造渣剂，主要含有(重量百分比)炼钢污泥10％～70％，轻烧镁粉30％～90％，此外还可含有硅微粉1％～8％，轻质碳酸钙6％～8％及其它含量大于0％小于等于5％的物质。该造渣剂具有熔化快，利用率高，保护炉衬及回收利用炼钢污泥的优点。专利103484596A公开了一种半钢造渣剂及其制备方法及半钢炼钢方法。所述半钢造渣剂的成分按重量计包括40％～45％的SiO2、15％～20％的CaO、2％～5％的MnO、5％～8％的MgO以及20％～35％的FeO。该半钢造渣剂能够更好地促进半钢冶炼时炼钢渣快速形成，有利于转炉脱磷、控制转炉回硫。但其炼钢初期渣形成时间有待进一步的缩短。
期刊文献“攀钢炼钢复合造渣剂的研制及应用”根据半钢炼钢的特点设计出了造渣剂的成分并通过对比试验验证了复合造渣剂主要成分为(重量百分比)SiO2(47.30％)、Al2O3(7.58％)、CaO(11.66％)、MnO(7.67％)时初期渣形成时间为4.97min，较对比试验炉次能缩短初期渣形成时间0.73min，同时使用该造渣剂具有较好的脱磷脱硫能力。该文献为本发明的前期研究，其初期渣形成时间有待进一步的缩短。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供半钢炼钢造渣剂。
本发明半钢炼钢造渣剂，由以下重量百分比的组分组成：Al2O3：20～38％，SiO2：20～30％，铁的氧化物：15～20％，CaO：10～15％，MgO：3～9％，其余为杂质。
其中，所述铁的氧化物为Fe2O3和FeO。
进一步的，所述半钢炼钢造渣剂的粒度为10～50mm。
作为优选方案，本发明半钢炼钢造渣剂由以下重量百分比的组分组成：Al2O3：20％，SiO2：30％，铁的氧化物：20％，CaO:15％，MgO:9％，其余为杂质；或者由以下重量百分比的组分组成：Al2O3：30％，SiO2：25％，铁的氧化物：18％，CaO：13％，MgO：6％，其余为杂质；或者由以下重量百分比的组分组成：Al2O3：38％，SiO2：20％，铁的氧化物：20％，CaO：10％，MgO：3％，其余为杂质。
本发明解决的第二个技术问题是提供半钢炼钢的造渣方法。
本发明半钢炼钢的造渣方法，在转炉冶炼开始和吹氧过程中加入本发明半钢炼钢造渣剂来进行造渣。
进一步的，所述半钢炼钢造渣剂随活性石灰、高镁石灰一起加入，且按质量比，活性石灰和高镁石灰总加入量:半钢炼钢造渣剂加入量＝1:0.8～1.5。
进一步的，在冶炼过程中出现返干现象时，再加入本发明半钢炼钢造渣剂1～2kg/t钢。
与现有技术相比，本发明半钢炼钢造渣剂具有成本低、降低炉渣熔点的特点，能促进快速成渣，提高转炉脱磷效果。采用本发明半钢炼钢造渣剂及造渣方法，能使半钢冶炼时初期渣形成时间控制在2min以内，终点钢水磷含量控制在0.008％以内。
具体实施方式
本发明半钢炼钢造渣剂，由以下重量百分比的组分组成：Al2O3：20～38％，SiO2：20～30％，铁的氧化物：15～20％，CaO：10～15％，MgO：3～9％，其余为杂质。
其中，所述铁的氧化物为Fe2O3和FeO。
进一步的，所述半钢炼钢造渣剂的粒度优选为10～50mm。
进一步的，本发明半钢炼钢造渣剂，优选由以下重量百分比的组分组成：Al2O3：20％，SiO2：30％，铁的氧化物：20％，CaO:15％，MgO:9％，其余为杂质；或者优选由以下重量百分比的组分组成：Al2O3：30％，SiO2：25％，铁的氧化物：18％，CaO：13％，MgO：6％，其余为杂质；或者优选由以下重量百分比的组分组成：Al2O3：38％，SiO2：20％，铁的氧化物：20％，CaO：10％，MgO：3％，其余为杂质。
本发明半钢炼钢造渣剂能降低初渣熔点。造渣剂中的Al2O3，可将炉渣中的CaO熔点最低降至1395℃，铁的氧化物也具有降低2CaO·SiO2熔点的作用，对炉渣中的CaO熔点最低可降至1155～1205℃。造渣剂中含有的SiO2，通过3CaO+SiO2＝3CaO·SiO2反应，形成大量的3CaO·SiO2等低熔点的化合物，促进石灰熔化，从而缩短初期渣形成时间。
本发明半钢炼钢造渣剂可采用铝矾土、石英砂及铁矿石为原料，按照一定比例混匀压球制成。
本发明半钢炼钢的造渣方法，在转炉冶炼开始和吹氧过程中加入本发明半钢炼钢造渣剂来进行造渣。
其中，本发明半钢炼钢造渣剂随活性石灰、高镁石灰一起加入，按质量比，活性石灰和高镁石灰总加入量:半钢炼钢造渣剂加入量＝1:0.8～1.5。
进一步的，在冶炼过程中出现返干现象时，再加入本发明半钢炼钢造渣剂1～2kg/t钢。
其中，所述返干现象指在转炉炼钢吹炼过程中，因氧压高，枪位过低，尤其是在碳氧化激烈的中期，TFe含量低导致熔渣中高熔点的物质析出，炉渣变稠，不能覆盖金属液面的现象。
其中，所述活性石灰、高镁石灰为半钢炼钢常用的造渣材料。活性石灰主要含CaO，其含量不低于88wt％。高镁石灰主要含CaO和MgO，CaO质量分数为35～45％，MgO质量分数为35～55％。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
以下实施例中，活性石灰和高镁石灰均购自攀钢集团矿业公司。
实施例1
某厂120t转炉采用半钢炼钢，半钢磷含量为0.075％，转炉冶炼开始时向转炉内兑入半钢，并加入活性石灰、高镁石灰等造渣材料，冶炼开始和吹氧过程可分批次分别加入活性石灰、高镁石灰，造渣剂等造渣材料，活性石灰、高镁石灰加入总量为30kg/钢，每批料加入活性石灰、高镁石灰同时按(活性石灰和高镁石灰加入总量:造渣剂量＝1:0.8)的比例加入造渣剂，造渣剂总用量为24kg/钢，冶炼过程返干，向炉内定量加入造渣剂1kg/t钢，造渣剂成分为：Al2O3：20％，SiO2：30％，铁的氧化物(Fe2O3及FeO)：20％，CaO:15％，MgO:9％，其余为杂质，粒度为10～50mm。采用该造渣剂进行造渣时，初期渣形成时间仅为1.9min，终点钢水磷含量为0.006％。
实施例2
某厂120t转炉采用半钢炼钢，半钢磷含量为0.065％，转炉冶炼开始时向转炉内兑入半钢，并加入活性石灰、高镁石灰等造渣材料，冶炼开始和吹氧过程可分批次分别加入活性石灰、高镁石灰，造渣剂等造渣材料。活性石灰、高镁石灰加入总量为28kg/钢，每批料加入活性石灰、高镁石灰同时按(活性石灰和高镁石灰加入总量:造渣剂量＝1:1)的比例加入造渣剂，造渣剂总用量为28kg/钢，造渣剂成分为：Al2O3：30％，SiO2：25％，铁的氧化物(Fe2O3及FeO)：18％，CaO：13％，MgO：6％，其余为杂质，粒度为10～50mm。采用该造渣剂进行造渣时，初期渣形成时间仅为1.8min，终点钢水磷含量为0.008％。
实施例3
某厂120t转炉采用半钢炼钢，半钢磷含量为0.080％，转炉冶炼开始时向转炉内兑入半钢，并加入活性石灰、高镁石灰等造渣材料，冶炼开始和吹氧过程可分批次分别加入活性石灰、高镁石灰，造渣剂等造渣材料。活性石灰、高镁石灰加入总量为25kg/钢，每批料加入活性石灰、高镁石灰同时按(活性石灰和高镁石灰加入总量:造渣剂量＝1:1.5)的比例加入造渣剂，造渣剂总用量为37.5kg/钢，造渣剂成分为：Al2O3：38％，SiO2：20％，铁的氧化物(Fe2O3及FeO)：20％，CaO：10％，MgO：3％，其余为杂质，粒度为10～50mm。采用该造渣剂进行造渣时，初期渣形成时间仅为1.6min，终点钢水磷含量为0.006％。
Claims (6)
1.半钢炼钢的造渣方法，其特征在于：在转炉冶炼开始和吹氧过程中加入半钢炼钢造渣剂来进行造渣；其中，所述半钢的磷质量百分含量为0.06～0.08％；所述半钢炼钢造渣剂由以下重量百分比的组分组成：Al2O3：20～38％，SiO2：20～30％，铁的氧化物：15～20％，CaO：10～15％，MgO：3～9％，其余为杂质。
2.根据权利要求1所述的半钢炼钢的造渣方法，其特征在于：铁的氧化物为Fe2O3和FeO。
3.根据权利要求1所述的半钢炼钢的造渣方法，其特征在于：所述半钢炼钢造渣剂的粒度为10～50mm。
4.根据权利要求1所述的半钢炼钢的造渣方法，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：Al2O3：20％，SiO2：30％，铁的氧化物：20％，CaO:15％，MgO:9％，其余为杂质；或者由以下重量百分比的组分组成：Al2O3：30％，SiO2：25％，铁的氧化物：18％，CaO：13％，MgO：6％，其余为杂质；或者由以下重量百分比的组分组成：Al2O3：38％，SiO2：20％，铁的氧化物：20％，CaO：10％，MgO：3％，其余为杂质。
5.根据权利要求1～4任一项所述的半钢炼钢的造渣方法，其特征在于：所述半钢炼钢造渣剂随活性石灰、高镁石灰一起加入，且按质量比，活性石灰和高镁石灰总加入量:半钢炼钢造渣剂加入量＝1:0.8～1.5。
6.根据权利要求5所述的半钢炼钢的造渣方法，其特征在于：在冶炼过程中出现返干现象时，再加入半钢炼钢造渣剂1～2kg/t钢。
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