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CN119571006A - 一种化渣剂及其制备方法 - Google Patents

一种化渣剂及其制备方法 Download PDF

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CN119571006A
CN119571006A CN202411776618.7A CN202411776618A CN119571006A CN 119571006 A CN119571006 A CN 119571006A CN 202411776618 A CN202411776618 A CN 202411776618A CN 119571006 A CN119571006 A CN 119571006A
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王彬
李中文
戚明强
张子恒
陈超
陈刚
高亮
杨学艳
邓小兵
王继银
符泰
蒋发燕
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Gangcheng Group Liangshan Ruihai Industry Co ltd
Original Assignee
Gangcheng Group Liangshan Ruihai Industry Co ltd
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
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Abstract

本发明涉及钢包精炼技术领域，尤其是涉及一种化渣剂及其制备方法。该化渣剂原料包括如下组分：刚玉渣、石灰石、工业纯碱和粘土，其制备方法包括如下步骤：将各个原料混合搅拌均匀，再压制成球团，得到所述化渣剂。本发明通过回收利用提钒刚玉渣中的Al2O3、CaO与白灰结合生成七铝十二钙等低熔点物，再配以石灰石和工业纯碱，利用二者受热分解的特点，在渣面中分解产生CO2气体，推动化渣剂更好的与渣面中的白灰反应，同时，利用工业纯碱分解产生的Na2O降低渣的熔点；本发明的化渣剂化渣效果好，生产成本低，而且该化渣剂不含氟，大大减轻了钢厂的环保压力。

Description

一种化渣剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢包精炼技术领域，尤其是涉及一种化渣剂及其制备方法。
背景技术
LF精炼过程利用较为便宜的活性石灰脱硫，此为钢厂降本的措施之一，但由于活性石灰熔点较大，大量使用活性石灰会导致渣壳较硬、渣面流动性差不仅使活性石灰的脱硫效率大大降低，还会导致精炼时间延长，后续精炼合金收得率低，加热效率低，电极消耗加大。
炼钢中常常使用萤石进行化渣，但实际使用过程中，时常出现化渣效果不稳定的现象，并且萤石是炉衬、包衬受到侵蚀的重要因素。同时使用过程中还产生大量F-离子，对生态环境产生较大污染，随着国家对于矿产资源开采的限制，萤石的价格也日益增高。所以钢铁企业都在寻求一种可以替代萤石且价格低廉的精炼化渣剂，无氟炼钢已经成为当今钢水精炼的发展趋势。目前，一般使用铝酸钙、低品位矾土、冰晶石等资源来生产Al2O3基化渣剂，但这些矿产资源日益稀缺，价格也水涨船高。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种化渣剂及其制备方法，该化渣剂能够回收利用提钒产生的刚玉渣，化渣效果好，生产成本低，而且该化渣剂不含氟，更加环保。
本发明的第一方面，提供一种化渣剂，原料包括如下组分：刚玉渣、石灰石、工业纯碱和粘土。
优选的，所述刚玉渣的粒径为0～3mm，所述石灰石的粒径为1～3mm，所述工业纯碱的粒径为0.074～1mm，所述粘土的粒径为0.074～1mm。
优选的，按重量份数计，包括：65～80份刚玉渣、10～20份石灰石、5～15份工业纯碱和3～6份粘土。
优选的，按质量百分比计，所述刚玉渣包括：52～60％ Al2O3、10～15％ CaO和10～15％ MgO。
优选的，按质量百分比计，所述石灰石中的CaCO3含量大于或等于90％，所述石灰石中的H2O含量小于或等于1％，所述石灰石的灼减量大于或等于25％。
优选的，按质量百分比计，所述工业纯碱中的Na2CO3含量大于或等于99％。
优选的，按质量百分比计，所述粘土中的SiO2含量为40～55％，所述粘土中的H2O含量小于或等于3％。
本发明的第二方面，提供一种化渣剂的制备方法，将各个原料混合搅拌均匀，再压制成球团，得到所述化渣剂。
优选的，所述化渣剂为椭球体(优选30mm×30mm)，球团强度大于800N，小于或等于5mm的粉面率不多于5％。
优选的，采用带有内膜袋的吨袋包装，具有更好的防潮效果。
优选的，所述化渣剂满足以下理化指标(表1所示)。
表1
本发明的第三方面，提供一种化渣剂的使用方法，所述化渣剂在炼钢过程加入白灰时加入，且所述化渣剂在电加热下使用。
本发明至少具有如下有益效果：
本发明通过回收利用提钒刚玉渣中的Al2O3、CaO与白灰结合生成七铝十二钙等低熔点物，再配以石灰石和工业纯碱，利用二者受热分解的特点，在渣面中分解产生CO2气体，推动化渣剂更好的与渣面中的白灰反应，同时，利用工业纯碱分解产生的Na2O降低渣的熔点；本发明的化渣剂化渣效果好，生产成本低，而且该化渣剂不含氟，大大减轻了钢厂的环保压力。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种化渣剂，原料包括如下组分：70重量份粒径0-3mm的刚玉渣，15重量份1-3mm的石灰石颗粒，10重量份0.074mm-1mm的工业纯碱，5重量份0.074mm-1mm的粘土粒。
刚玉渣包含52～60％ Al2O3、10～15％ CaO和10～15％ MgO。
石灰石中的CaCO3≥90％、灼减量≥25％、H2O≤1％。
工业纯碱中的Na2CO3≥99％。
粘土中的SiO2为40％～55％、H2O≤3％。
本实施例还提供一种化渣剂的制备方法，包括如下步骤：将检验合格的上述原料送入行星式搅拌机内进行混合搅拌，经混合搅拌1min后，加入5％的水后继续搅拌3min，将混匀的物料通过皮带放进压球机内，压出的球团晾晒3天通过检验后按500Kg/袋进行包装，系好开口标识入库备用。
取样检测本实施例化渣剂的理化指标(检测结果见表2)，检测合格后再运至某炼钢厂。
表2
项目 检测结果％
Al2O3,wt％ 42.14
CaO,wt％ 12.73
MgO,wt％ 7.11
Na2O 6.78
球团强度，N 1324
≤5mm粉面率，％ 1.34
将本实施例的化渣剂送往某炼钢厂，生产钢种为Q235B，在电加热时加入，每炉钢水为220吨添加量为300kg，共生产5炉，化渣剂用量为1.5吨，使用效果如表3所示，从表3可以看出本实施例的化渣剂具有很好的化渣效果。
表3
编号 电加热时间，min 白灰使用量，t 渣面熔化效果
1 12.5 1.2 全部熔化
2 12 1.3 全部熔化
3 13 1.2 全部熔化
4 13 1.1 全部熔化
5 10 1.2 全部熔化
实施例2
本实施例提供一种化渣剂，原料包括如下组分：78重量份粒径0-3mm的刚玉渣，10重量份1-3mm的石灰石颗粒，8重量份0.074mm-1mm的工业纯碱，4重量份0.074mm-1mm的粘土粒。
刚玉渣包含52～60％ Al2O3、10～15％ CaO和10～15％ MgO。
石灰石中的CaCO3≥90％、灼减量≥25％、H2O≤1％。
工业纯碱中的Na2CO3≥99％。
粘土中的SiO2为40％～55％、H2O≤3％。
本实施例还提供一种化渣剂的制备方法，包括如下步骤：将检验合格的上述原料送入行星式搅拌机内进行混合搅拌，经混合搅拌1min后，加入5％的水后继续搅拌3min，将混匀的物料通过皮带放进压球机内，压出的球团晾晒3天通过检验后按500Kg/袋进行包装，系好开口标识入库备用。
取样检测化渣剂的理化指标(检测结果见表4)，检测合格后再运至某炼钢厂。
表4
将本实施例的化渣剂送往某炼钢厂，生产钢种为Q355B，在电加热时加入，每炉钢水为220吨添加量为300kg，共生产4炉，化渣剂用量为1.2吨，使用效果如表5所示，从表5可以看出本实施例的化渣剂具有很好的化渣效果。
表5
编号 电加热时间，min 白灰使用量，t 渣面熔化效果
1 14 1.5 全部熔化
2 13 1.3 全部熔化
3 12 1.2 全部熔化
4 13 1.2 全部熔化
根据本发明的背景技术以及实施例1、2的内容可以得出：本发明化渣剂在电加热化渣效果很好，为炼钢厂节能减排、降低成本和环保压力带来了有利影响，应用前景广阔。
对比例1
本对比例与实施例1基本一致，不同之处在于：本对比例的原料中去除刚玉渣。
经检测，本对比例的化渣剂使用时电加热时间需延长至16分钟，熔化效果明显减弱。
对比例2
本对比例与实施例1基本一致，不同之处在于：本对比例的原料中去除石灰石。
经检测，本对比例的化渣剂使用时电加热时间一致，但钢包罐沿周围渣面仍有白灰抱团现象。
对比例3
本对比例与实施例1基本一致，不同之处在于：本对比例的原料中去除工业纯碱。
经检测，本对比例的化渣剂使用时电加热时间仍有延长，需至15分钟，且渣面熔化不完全。
对比例4
本对比例与实施例1基本一致，不同之处在于：本对比例的原料中去除石灰石和工业纯碱。
经检测，本对比例的化渣剂使用时，除化渣剂加入范围熔化外，其余渣面均有白灰抱团现象。
对比例5
本对比例与实施例1基本一致，不同之处在于：本对比例的原料中去除粘土。
经检测，本对比例的化渣剂在生产过程中粉面率较高，初始成球率下降严重，对生产成本造成巨大影响，并且在使用过程中烟尘较大，使用效果较差。
对比例6
本对比例与实施例1基本一致，不同之处在于：本对比例中，刚玉渣的粒径为1-3mm，石灰石的粒径为1-3mm，工业纯碱的粒径为0.074mm-1mm，粘土的粒径为0.074mm-1mm。
经检测，本对比例的化渣剂由于骨料太多，导致粉面率上升，达到3.42％，在使用过程中有少量扬尘现象。
对比例7
本对比例与实施例1基本一致，不同之处在于：本对比例中，刚玉渣的粒径为0-1mm，石灰石的粒径为0-1mm，工业纯碱的粒径为0.074mm-1mm，粘土的粒径为0.074mm-1mm。
经检测，本对比例的化渣剂由于骨料太少，导致球团后期强度下降，仅为867N，在装袋、发货、进入料仓时出现少量球团破碎的现象。
综上，本发明通过回收利用提钒刚玉渣中的Al2O3、CaO与白灰结合生成七铝十二钙等低熔点物，再配以石灰石和工业纯碱，利用二者受热分解的特点，在渣面中分解产生CO2气体，推动化渣剂更好的与渣面中的白灰反应，同时，利用工业纯碱分解产生的Na2O降低渣的熔点；本发明的化渣剂化渣效果好，生产成本低，而且该化渣剂不含氟，大大减轻了钢厂的环保压力。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种化渣剂，其特征在于，原料包括如下组分：刚玉渣、石灰石、工业纯碱和粘土。
2.根据权利要求1所述的化渣剂，其特征在于，所述刚玉渣的粒径为0～3mm，所述石灰石的粒径为1～3mm，所述工业纯碱的粒径为0.074～1mm，所述粘土的粒径为0.074～1mm。
3.根据权利要求1所述的化渣剂，其特征在于，按重量份数计，包括：65～80份刚玉渣、10～20份石灰石、5～15份工业纯碱和3～6份粘土。
4.根据权利要求1所述的化渣剂，其特征在于，按质量百分比计，所述刚玉渣包括：52～60％Al2O3、10～15％CaO和10～15％MgO。
5.根据权利要求1所述的化渣剂，其特征在于，按质量百分比计，所述石灰石中的CaCO3含量大于或等于90％，所述石灰石中的H2O含量小于或等于1％，所述石灰石的灼减量大于或等于25％。
6.根据权利要求1所述的化渣剂，其特征在于，按质量百分比计，所述工业纯碱中的Na2CO3含量大于或等于99％。
7.根据权利要求1所述的化渣剂，其特征在于，按质量百分比计，所述粘土中的SiO2含量为40～55％，所述粘土中的H2O含量小于或等于3％。
8.权利要求1-7任一项所述的化渣剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各个原料混合搅拌均匀，再压制成球团，得到所述化渣剂。
9.根据权利要求8所述的化渣剂的制备方法，其特征在于，所述化渣剂为椭球体，球团强度大于800N，小于或等于5mm的粉面率不多于5％。
10.权利要求1-7任一项所述的化渣剂的使用方法，其特征在于，所述化渣剂在炼钢过程加入白灰时加入，且所述化渣剂在电加热下使用。
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