CN116004949B - 一种铸余渣基精炼造渣剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铸余渣基精炼造渣剂，涉及钢铁制造技术领域。所述精炼造渣剂的组分为：磁选后的铸余渣50‑60％、碳酸钙35‑45％、工业盐2‑3％、成型结合剂为所述主原料总质量的0.5％‑1.5％。本发明实现了二次资源的综合利用，同时改善了目前石灰+萤石来渣慢、效果不稳定的情况的目的。

Description

一种铸余渣基精炼造渣剂

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，具体涉及一种铸余渣基精炼造渣剂。

背景技术

现阶段的精炼渣系主要以CaO-Al₂O₃基、CaO-SiO₂基两种为代表。CaO-Al₂O₃基渣系用于炉外精炼具有很多冶金特性，其中：1)碱度高；2)脱硫能力强；3)氧势低，可起到扩散脱氧的作用；5)吸收夹杂能力强；6)不含氟或含低氟，适于精炼快速操作和环保的要求。CaO-Al₂O₃基渣系不仅可用于LF、RH、VAD和VOD等炉外精炼过程，还可作为连铸过程中间包钢液的覆盖物。从熔点、流动性等方面而言，由于它对CaO和Al₂O₃具有很强的容纳能力，因此可配加大量的石灰、发泡剂等形成具有很强脱硫能力的LF精炼渣。正是因为CaO-Al₂O₃基精炼渣系具备上述优点，其广泛应用于钢铁冶炼，但同时其也存在一些问题：1)成本偏高，采用CaO-Al₂O₃基精炼渣系，为保证其快速熔化的成渣效果，一般钢厂采用预熔CaO-Al₂O₃基精炼渣，此类预熔精炼渣价格近3000元每吨，一般只能用于高品质、高附加值产品的生产；2)单纯采用铝矾土等含高Al₂O₃原料来补充精炼渣中Al₂O₃含量，成本略低，但熔化效果不好，往往还需添加萤石等化渣材料，考虑到萤石对环境的污染及其矿藏日益减少的情况，国外钢铁冶金行业基本未再或很少使用萤石，而国内出于该方面的考虑，预计也会出台相关的政策，限制或减少钢铁冶金行业对萤石的使用。故此，开发出以铸余渣为主料的精炼造渣剂以改善这一情况。铸余渣经精炼化渣后，其具备预熔渣快速熔化成渣的特性，同时根据铸余渣成分，适当添加部分组分，可达到对钢种组分的有效控制，此类精炼造渣剂具备快速成渣(仅次于预熔渣)、成本低廉(相当于石灰价格)、脱硫能力强等优点。

相似专利技术主要有以下几项：

CN202111208386一种用于炼钢的铝铁合金冶金炉渣的资源处理方法，公开了一种铝铁合金冶金炉渣的资源处理方法，将铝铁冶炼所剩的炉渣通过磁选去铁，再经分选分离出合金，剩余的尾渣加入石灰石、焦炭等还原出铁，同时获得铝酸钙渣，该渣为预熔渣，可作为炼钢精炼用渣。但其成本较高，且原料不易取得。

CN201910228821一种控制炼钢精炼渣的粉化及回用的方法，对炉外还原性的精炼炉渣，在渣型上采用CaO-Al₂O₃为基础的渣系，控制精炼炉渣的成分，使精炼炉渣中以质量百分数计，包含有：CaO 50％-66％、SiO₂ 8％-12％、Al₂O₃ 21％-42％、MgO 7.6％-10％和FeO+MnO0.7％-3％；精炼炉渣的R≧4；将控制完成分后的精炼炉渣按照钢渣梯级利用工艺回用，或在精炼工序循环回用，在回用过程中，精炼炉渣的温度不高于500摄氏度。虽然其能够有效减少炼钢精炼渣的粉化，不用另外添加调制物质，便于其返回利用，防止粉化造成的转运过程粉尘飘散，改善操作环境。通过钢渣回用，减少造渣材料消耗和炉渣外排，具有较高的经济和环保价值。其也为铸余渣的回收，但该方法比较单一，同时是能是部分还原性渣才能使用，钢种针对性强，不能实现所有镇静类钢种铸余渣的回收，同时对现场操作影响较大。

CN201110192283一种高碱度炼钢精炼渣的生产方法，用于炼钢炉外精炼工艺，解决了石灰粉水化和加入石灰块熔化慢的问题。该方法的内容包括：对石灰窑刚烧成的石灰进行破碎和磨粉，将磨成的石灰细粉放入温度为650～750℃的沸腾床内，通入石灰窑烧石灰排出的废气和水蒸气，利用石灰窑烧石灰排出废气中的CO2对石灰表面进行钝化防水化处理，利用水蒸气加速CO₂对石灰表面进行的钝化处理。然后将钝化后的石灰粉与助溶剂粉混合，以湿法或干法成球、过筛。虽然其具有碱度高、熔化速度快、铺展性好、成本低、存贮时间长的特点；可缩短炼钢炉外精炼时间，提高炼钢炉外精炼工艺钢水脱S脱P率；同时利用了石灰窑烧石灰排出的CO₂废气。但是其生产的精炼渣碱度过高，同时渣组分吸收夹杂能力有限成本也较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸余渣基精炼造渣剂，实现了二次资源的综合利用，同时改善了目前石灰+萤石来渣慢、效果不稳定的情况的目的。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种铸余渣基精炼造渣剂，所述精炼造渣剂的组分包括主原料和辅料，主原料按质量分数计为：磁选后的铸余渣50-60％、碳酸钙35-45％、工业盐(NaCl)2-3％，辅料为成型结合剂，成型结合剂为所述主原料总质量的0.5％-1.5％。

基于以上技术方案，优选地，所选铸余渣经粉碎后通过磁选为去金属铁以及将FeO控制在5％以内。

基于以上技术方案，优选地，所述铸余渣为镇静类钢铸余渣，按质量分数计，其成分范围为：

CaO：35-45％，SiO₂：5-12％，Al₂O₃：21-32％，FeO：2-7％，MgO：6-10％，其余为部分金属铁和杂质。

基于以上技术方案，优选地，所述铸余渣粉碎后的粒度为0-3mm。

基于以上技术方案，优选地，所述成型结合剂，按质量分数计，其成分范围为：膨润土40-60％，羧甲基纤维素钠2％，面筋10-20％，水泥20-30％。

基于以上技术方案，优选地，所述水泥为425水泥。

基于以上技术方案，优选地，所述述精炼造渣剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、干混拌料，将所述主原料干料混合搅拌5-7min混匀后，再加入所述辅料成型结合剂干料混合搅拌3-5min至均匀，制备干混料；

步骤二、采用强力压球机干式压球制备球团坯，规格(直径)20-35mm；

步骤三、筛分，采用10mm筛孔的筛子对球团坯进行筛分，选取粒径大于10mm的球团坯制备精炼造渣剂。

本发明所述精炼造渣剂应用于转炉出钢或者精炼过程，当所述精炼造渣剂应用于转炉出钢时，加入该精炼造渣剂的用量为3-5kg/t钢；当所述精炼造渣剂应用于精炼过程时，根据脱硫需要加入该精炼造渣剂的用量为3-10kg/t钢。

本发明的有益效果是：本发明铸余渣基精炼造渣剂，实现所有镇静类钢种铸余渣的回收，原料易取得，利用实现了二次资源的综合利用，成本低，化渣情况良好，同时改善了目前石灰+萤石来渣慢、效果不稳定的情况。

附图说明

图1为实施例1中小平台钢渣化渣情况。

图2为实施例1中LF钢渣化渣情况。

图3为实施例2中小平台钢渣化渣情况。

图4为实施例2中LF钢渣化渣情况。

图5为实施例3中小平台钢渣化渣情况。

图6为实施例3中LF钢渣化渣情况。

具体实施方式

下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

一种铸余渣基精炼造渣剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)选用铸余渣为镇静类钢铸余渣，其成分为：

CaO:40％，SiO₂:9％，Al₂O₃:37％，FeO：5％，MgO：8％，其余为部分金属铁和杂质。

(2)将所选铸余渣经粉碎后通过磁选，去金属铁以及将FeO控制在5％以内。

(3)精炼造渣剂组分为：磁选后的铸余渣57％、碳酸钙40％、工业盐(NaCl)3％、成型结合剂为所述主原料总质量的1％；成型结合剂成分为：膨润土52％，羧甲基纤维素钠2％，面筋18％，425水泥28％。

(4)还包括以下步骤：

步骤一、干混拌料，将所述主原料干料混合搅拌5-7min混匀后，再加入所述辅料成型结合剂干料混合搅拌3-5min至均匀，制备干混料；

步骤二、采用强力压球机干式压球制备球团坯，规格20-35mm；

步骤三、筛分，采用10mm筛孔的筛子对球团坯进行筛分，选取粒径大于10mm的球团坯制备精炼造渣剂。

实施例2

一种铸余渣基精炼造渣剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)选用铸余渣为镇静类钢铸余渣，其成分为：

CaO:45％，SiO₂:6％，Al₂O₃ 30％，FeO：7％，MgO：10％，其余为部分金属铁和杂质。

(2)将所选铸余渣经粉碎后通过磁选，去金属铁以及将FeO控制在5％以内。

(3)精炼造渣剂组分为：磁选后的铸余渣52％、碳酸钙45％、工业盐(NaCl)2％、成型结合剂为所述主原料总质量的1.5％；成型结合剂成分为：膨润土55％，羧甲基纤维素钠2％，面筋20％，425水泥23％。

(4)还包括以下步骤：

步骤一、干混拌料，将所述主原料干料混合搅拌5-7min混匀后，再加入所述辅料成型结合剂干料混合搅拌3-5min至均匀，制备干混料；

步骤二、采用强力压球机干式压球制备球团坯，规格20-35mm；

步骤三、筛分，采用10mm筛孔的筛子对球团坯进行筛分，选取粒径大于10mm的球团坯制备精炼造渣剂。

实施例3

转炉出钢后加入实施例1制备的精炼造渣剂3kg/t钢，小平台吹氩5min，钢渣基本熔化，铺展性良好。见图1。

LF进站加入精炼造渣剂4kg/t钢，现场观察3分钟即完成化渣，渣况见图2，化渣情况良好，脱硫率43.7％。

实施例4

转炉出钢后加入实施例1制备的精炼造渣剂4kg/t钢，小平台吹氩4.5min，钢渣基本熔化，铺展性良好。见图3。

LF进站加入精炼造渣剂5kg/t钢，现场观察5分钟即完成化渣，渣况见图4，化渣情况良好，脱硫率55.4％。

实施例5

转炉出钢后加入实施例1制备的精炼造渣剂5kg/t钢，小平台吹氩5min，钢渣基本熔化，铺展性良好，见图5。

LF进站加入精炼造渣剂10kg/t钢，现场观察8分钟即完成化渣，渣况见图6，化渣情况良好，脱硫率76.7％。

实施例3-5钢种成分(质量分数％，余量为铁和不可避免的杂质)

对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种铸余渣基精炼造渣剂，其特征在于，所述精炼造渣剂的组分包括主原料和辅料，主原料按质量分数计为：磁选后的铸余渣50-60％、碳酸钙35-45％、工业盐2-3％，辅料为成型结合剂，成型结合剂为所述主原料总质量的0.5％-1.5％；

所述铸余渣为镇静类钢铸余渣，按质量分数计，其成分为：CaO：35-45％，SiO₂：5-12％，Al₂O₃：21-32％，FeO：2-7％，MgO：6-10％，其余为金属铁和杂质；

工业盐为NaCl。

2.根据权利要求1所述的铸余渣基精炼造渣剂，其特征在于，所述磁选后的铸余渣为去金属铁以及将FeO控制在5％以内。

3.根据权利要求1所述的铸余渣基精炼造渣剂，其特征在于，所述成型结合剂，按质量分数计，其成分为：膨润土40-60％，羧甲基纤维素钠2％，面筋10-20％，水泥20-30％。

4.根据权利要求1所述的铸余渣基精炼造渣剂，其特征在于，所述铸余渣的粒度为0-3mm。

5.根据权利要求3所述的铸余渣基精炼造渣剂，其特征在于，所述水泥为425水泥。

6.根据权利要求1所述的铸余渣基精炼造渣剂，其特征在于，所述精炼造渣剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、干混拌料，将所述主原料干料混合搅拌5-7min混匀后，再加入所述辅料成型结合剂干料混合搅拌3-5min至均匀，制备干混料；

步骤二、采用强力压球机干式压球制备球团坯，规格20-35mm；

步骤三、筛分，采用10mm筛孔的筛子对球团坯进行筛分，选取粒径大于10mm的球团坯制备精炼造渣剂。