專利名稱：基于lf爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶金行業(yè)煉鋼過程中使用的輔助材料，涉及一種在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中向鋼包內(nèi)加入的作為吸附脫氧夾雜物使用的鋼水復合渣洗劑，具體的說是一種基于LF爐精 煉廢渣的鋼水復合渣洗劑及其制備方法。
背景技術：
鋼水二次精煉工藝技術主要包括擋渣出鋼、合成渣洗、爐渣改質(zhì)、白渣精煉和喂線 與鋼中夾雜物形態(tài)控制、鋼水溫度、成分精確控制以及真空脫碳、脫氣、夾雜物上浮分離等 核心技術，其中合成渣洗是鋼水二次精煉工藝中應用最為廣泛的技術，主要冶金功能是吸 附脫氧產(chǎn)物(夾雜物)，從而達到凈化鋼液的目的。傳統(tǒng)渣系主要是CaO-SiO2-CaF2渣系和CaO-CaF2-Al2O3渣系，一方面SiO2含量高容 易增硅和增氧，不利提高鋼水潔凈度；同時，由于CaF2的存在，鋼包耐材侵蝕速度快，污染環(huán) 境，不宜采用。傳統(tǒng)的鋁酸鈣合成精煉渣則采用爐窯高溫預熔的方法獲得，能耗和成本高。中國發(fā)明專利(名稱以LF精煉爐渣為原料的轉(zhuǎn)爐助熔劑及其生產(chǎn)方法、專利申 請?zhí)?200710159128. 2)的申請文件所公開的技術方案表明將LF精煉爐渣用于轉(zhuǎn)爐煉鋼助 熔劑，但作為轉(zhuǎn)爐出鋼過程中向鋼包內(nèi)加入的渣洗劑還未見報道。名稱為鋼水精煉劑及制 備方法，專利申請?zhí)枮?00710052744.8的中國發(fā)明專利申請文件所公開了鋼水精煉劑由 鋼包爐精煉廢渣、CaO和Al2O3混和物以及粘結(jié)劑(氯化鎂溶液)組成，制備方法為將上述 各組分均勻混合后制粒，然后放入加熱爐中在600°C 900°C條件下加熱1. 5 3小時，出 爐后自然冷卻。該專利除了沒有明確鋼包爐精煉廢渣是什么條件下的精煉渣外，在成分組 成和制備方法上也不科學合理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對以上現(xiàn)有技術存在的缺陷，提出一種基于LF 爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑及其制備方法，可以吸附脫氧產(chǎn)物和脫去鋼水中的硫，利用 LF爐精煉渣廢料，實現(xiàn)了 LF爐精煉廢渣的資源化利用。本發(fā)明解決以上技術問題的技術方案是基于LF爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑，由LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打組 成，所述各組分的重量百分比為LF爐精煉廢渣65 85%，活性石灰10 30%，工業(yè)蘇打 5 15% ;LF爐精煉廢渣按重量百分包括以下組分CaO 50 60% ,Al2O3 25 35%，SiO2 4 8%,MgO 4 7%，MnO+FeOO. 5 1· 0%,P205 0. 005 0. 02%, S 0. 01 0. 3% ；活性 石灰中CaO含量為90 94% ；工業(yè)蘇打中Na2CO3含量為99. 2%。基于LF爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑的制備方法，首先將LF爐精煉廢渣破碎加 工成粒度為0. 5 3. 0mm，將活性石灰破碎加工成粒度為0. 5 3. 0mm，將工業(yè)蘇打破碎加 工成粒度為0. 5 1. Omm,將LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打按權(quán)利要求1所述的比例 混勻，然后采用干壓成型的方法制成粒度為25 35mm的球，最后成品采用防潮包裝。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案LF爐精煉廢渣粒度0. 5 3. Omm ；活性石灰粒度0. 5 3. Omm,活性石灰活性度 350 380ml/4N-HCl ；工業(yè)蘇打粒度 0. 5 1. 0mm。LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打的重量百分比為LF爐精煉廢渣74%，活性 石灰17%，工業(yè)蘇打9% ；LF爐精煉廢渣按重量百分比包括以下組分CaO 57%, Al2O3 31%, SiO2 :6%,Mg0 :5%,Mn0+Fe0 :0· 8%, P2O5 :0· 02%,S 0. 18% ；活性石灰按重量百分比 包括以下組分:CaO 93%, SiO2 :5%,Mg0 2%0LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打的重量百分比為LF爐精煉廢渣65%，活性 石灰30%，工業(yè)蘇打5% ；LF爐精煉廢渣按重量百分比包括以下組分CaO 50%, Al2O3 35%, SiO2 :8%,Mg0 :6%,Mn0+Fe0 :0· 7%, P2O5 :0· 01%,S 0. 29% ；活性石灰按重量百分比 包括以下組分:CaO 94%, SiO2 :3%,Mg0 3%0LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打的重量百分比為LF爐精煉廢渣85%，活性 石灰10%，工業(yè)蘇打5% ；LF爐精煉廢渣按重量百分比包括以下組分CaO 60%, Al2O3 25%, SiO2 :7%,Mg0 7%, MnO+FeO :0· 74%, P2O5 :0· 01%, S :0· 25% ；活性石灰按重量百分 比包括以下組分:CaO 90%, SiO2 :6%,Mg0 4% 本發(fā)明的鋼水復合渣洗劑，隨鋼流加入或加入鋼包底部受鋼水混沖，起到脫硫、去 夾雜渣洗的明顯效果，脫硫率可達到30%以上，鋼中氧化物夾雜可得到有效控制，全氧量降 低率大于25 %。這對不經(jīng)過LF爐處理，只經(jīng)Ar站處理的鋼水尤為重要，熱頂煅合格率可由 80%提高到95%。本發(fā)明鋼水復合渣洗劑及其制備方法是以回收LF爐精煉廢渣為基料，添加一定 比例的活性石灰和蘇打，采用干壓成型的方法制成一定粒度的球，在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入 鋼包內(nèi)，起到吸附脫氧產(chǎn)物Si02、Al2O3和脫去鋼水中硫的作用；此外，由于鋼水復合渣洗劑 的基本原料是利用鋼鐵企業(yè)內(nèi)部的LF爐精煉渣廢料，實現(xiàn)了 LF爐精煉廢渣的資源化利用， 符合鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展需要。本發(fā)明與傳統(tǒng)渣洗劑(也稱合成渣、精煉劑)相比，由于采用低SiO2含量(小于 8% )的CaO-Al2O3-SiO2渣系，即鋁酸鈣渣系，這種渣系不僅具有高的硫容量，而且具有強的 吸收A1203、SiO2脫氧產(chǎn)物的能力。本發(fā)明利用鋼鐵企業(yè)內(nèi)部的LF爐精煉廢渣(CaCHAl2O3 為75 90%的鋁酸鈣)作為渣洗劑的基本原料，在添加一定量的活性石灰和蘇打條件下， 實現(xiàn)了 LF爐精煉渣的循環(huán)利用。從制備方法來看，本發(fā)明專利將LF爐精煉渣粉與石灰粉和工業(yè)蘇打粉(或稱工業(yè) 純堿)混合，采用干壓成型的方法，不經(jīng)過高溫加熱處理，水份小于0. 5%，有利于防止鋼液 增氫，同時在使用過程中也無煙塵飛揚，有利于環(huán)境保護。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，具有如下特點(1)鋼水復合渣洗劑基渣采用鋁酸鈣渣 系，這種渣系不僅具有高的硫容量，而且具有強的吸收AI2O3、SiOJA氧產(chǎn)物的能力；同時， 添加的活性石灰一方面具有脫硫的能力，還能和脫氧產(chǎn)物Al2O3形成與基渣成分接近的低 熔點鋁酸鈣化合物；此外，添加的工業(yè)蘇打受熱分解形成Na2O和CO2氣體，Na2O進一步強化 脫硫，而CO2氣體加強鋼液攪拌，改善化學反應和吸附脫氧產(chǎn)物的動力學條件。(2)作為鋼 水復合渣洗劑基渣的鋁酸鈣渣采用鋼鐵企業(yè)內(nèi)部的LF爐精煉廢渣，實現(xiàn)了 LF爐精煉廢渣 的資源化利用，符合鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展需要。(3)鋼水復合渣洗劑制備方法采用干壓成型的方法，不經(jīng)過高溫加熱處理，水份小于0. 5%，有利于防止鋼液增氫，同時 在使用過程中也無煙塵飛揚，有利于環(huán)境保護。(4)鋼水復合渣洗劑特別適合優(yōu)質(zhì)碳素鋼低 成本的生產(chǎn)，在不經(jīng)過LF爐精煉處理的條件下充分發(fā)揮轉(zhuǎn)爐出鋼過程中鋼包內(nèi)鋼水合成 渣洗的作用，實現(xiàn)低成本的潔凈鋼生產(chǎn)。
具體實施例方式實施例一本實施例的LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打的重量百分比為LF爐精煉廢 渣74%，活性石灰17%，工業(yè)蘇打9%。LF爐精煉廢渣按重量百分比包括以下組分CaO :57%，Al2O3 :31%，SiO2 6%, MgO 5%, MnO+FeO 0. 8%, P2O5 0. 02%, S 0. 18% 0活性石灰按重量百分比包括以下組分CaO 93%, SiO2 :5%,Mg0 :2%。LF爐精煉廢渣粒度0. 5mm ；活性石灰粒度0. 5mm,活性石灰活性度350ml/4N_HCl ； 工業(yè)蘇打粒度0. 5mm。本實施例的基于LF爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑的制備方法，首先將LF爐精煉 廢渣破碎加工成粒度為0. 5mm，將活性石灰破碎加工成粒度為0. 5mm，將工業(yè)蘇打破碎加工 成粒度為0. 5mm，將LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打按以上比例混勻，然后采用干壓成 型的方法制成粒度為25mm的球，最后成品采用防潮包裝。本實施例的鋼水復合渣洗劑，隨鋼流加入或加入鋼包底部受鋼水混沖，起到脫硫、 去夾雜渣洗的明顯效果，脫硫率可達到36%，鋼中氧化物夾雜可得到有效控制，全氧量降低 率30 %，熱頂煅合格率由80 %提高到95 %。加入量為4Kg/t鋼。實施例二本實施例的LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打的重量百分比為LF爐精煉廢 渣65%，活性石灰30%，工業(yè)蘇打5%。LF爐精煉廢渣按重量百分比包括以下組分CaO :50%，Al2O3 :35%, SiO2 8%, MgO 6%, MnO+FeO 0. 7%, P2O5 0. 01%, S 0. 29% 活性石灰按重量百分比包括以下組分CaO 94%, SiO2 :3%,Mg0 3%。LF爐精煉廢渣粒度2. Omm ；活性石灰粒度2. Omm,活性石灰活性度360ml/4N_HCl ； 工業(yè)蘇打粒度0. 8mm。本實施例的基于LF爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑的制備方法，首先將LF爐精煉 廢渣破碎加工成粒度為2. 0mm，將活性石灰破碎加工成粒度為2. 0mm，將工業(yè)蘇打破碎加工 成粒度為0. 8mm，將LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打按權(quán)利要求1所述的比例混勻，然 后采用干壓成型的方法制成粒度為30mm的球，最后成品采用防潮包裝。本實施例的鋼水復合渣洗劑，隨鋼流加入或加入鋼包底部受鋼水混沖，起到脫硫、 去夾雜渣洗的明顯效果，脫硫率可達到40%，鋼中氧化物夾雜可得到有效控制，全氧量降低 率35%，熱頂煅合格率由80%提高到95%。加入量為5Kg/t鋼。實施例三本實施例的LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打的重量百分比為LF爐精煉廢 渣85%，活性石灰10%，工業(yè)蘇打5%。
LF爐精煉廢渣按重量百分比包括以下組分CaO :60%，Al2O3 :25%, SiO2 7%, MgO 7%, MnO+FeO 0. 74%, P2O5 0. 01%, S 0. 25%?；钚允野粗亓堪俜直劝ㄒ韵陆M分CaO 90%, SiO2 :6%,Mg0 :4%。 LF爐精煉廢渣粒度3. Omm ；活性石灰粒度3. Omm,活性石灰活性度380ml/4N_HCl ； 工業(yè)蘇打粒度1. 0mm。本實施例的基于LF爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑的制備方法，首先將LF爐精煉 廢渣破碎加工成粒度為3. 0mm，將活性石灰破碎加工成粒度為3. 0mm，將工業(yè)蘇打破碎加工 成粒度為1. 0mm，將LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打按權(quán)利要求1所述的比例混勻，然 后采用干壓成型的方法制成粒度為35mm的球，最后成品采用防潮包裝。本實施例的鋼水復合渣洗劑，隨鋼流加入或加入鋼包底部受鋼水混沖，起到脫硫、 去夾雜渣洗的明顯效果，脫硫率可達到38%，鋼中氧化物夾雜可得到有效控制，全氧量降低 率35%，熱頂煅合格率由80%提高到95%。加入量為6Kg/t鋼。本發(fā)明還可以有其它實施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術方案，均 落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
基于LF爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑，其特征在于由LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打組成，所述各組分的重量百分比為LF爐精煉廢渣 65～85％活性石灰 10～30％工業(yè)蘇打 5～15％；所述LF爐精煉廢渣按重量百分包括以下組分CaO 50～60％Al2O325～35％SiO2 4～8％MgO 4～7％MnO+FeO 0.5～1.0％P2O5 0.005～0.02％S0.01～0.3％；所述活性石灰中CaO含量為90～94％；所述工業(yè)蘇打中Na2CO3含量為99.2％。
2.如權(quán)利要求1所述的基于LF爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑，其特征在于所述LF爐 精煉廢渣粒度0. 5 3. Omm ；所述活性石灰粒度0. 5 3. 0mm，所述活性石灰活性度350 380ml/4N-HCl ；所述工業(yè)蘇打粒度0. 5 1. 0mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于LF爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑，其特征在于所 述LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打的重量百分比為LF爐精煉廢渣74%，活性石灰 17%，工業(yè)蘇打9% ；所述LF爐精煉廢渣按重量百分比包括以下組分CaO :57%，Al2O3 31%, SiO2 :6%,Mg0 5%, MnO+FeO 0. 8%, P2O5 0. 02%,S 0. 18% ；所述活性石灰按重量百 分比包括以下組分:CaO 93%, SiO2 :5%,Mg0 2%0
4.如權(quán)利要求1或2所述的基于LF爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑，其特征在于所 述LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打的重量百分比為LF爐精煉廢渣65%，活性石灰 30%，工業(yè)蘇打5% ；所述LF爐精煉廢渣按重量百分比包括以下組分CaO :50%，Al2O3 35%, SiO2 :8%,Mg0 6%, MnO+FeO 0. 7%, P2O5 0. 01%,S 0. 29% ；所述活性石灰按重量百 分比包括以下組分:Ca0 94%, SiO2 :3%,Mg0 3%0
5.如權(quán)利要求1或2所述的基于LF爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑，其特征在于所 述LF爐精煉廢渣、活性石灰和工業(yè)蘇打的重量百分比為LF爐精煉廢渣85%，活性石灰 10%，工業(yè)蘇打5% ；所述LF爐精煉廢渣按重量百分比包括以下組分CaO 60%, Al2O3 25%, SiO2 :7%,Mg0 7%, MnO+FeO 0. 74%, P2O5 0. 01%, S 0. 25% ；所述活性石灰按重量 百分比包括以下組分:Ca0 90%, SiO2 :6%,Mg0 4%
6.如權(quán)利要求1所述基于LF爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑的制備方法，其特征在 于首先將LF爐精煉廢渣破碎加工成粒度為0. 5 3. 0mm，將活性石灰破碎加工成粒度為 0. 5 3. 0mm,將工業(yè)蘇打破碎加工成粒度為0. 5 1. 0mm,將LF爐精煉廢渣、活性石灰和工 業(yè)蘇打按權(quán)利要求1所述的比例混勻，然后采用干壓成型的方法制成粒度為25 35mm的 球，最后成品采用防潮包裝。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于LF爐精煉廢渣的鋼水復合渣洗劑及其制備方法，由65～85％LF爐精煉廢渣，10～30％活性石灰，5～15％工業(yè)蘇打組成。LF爐精煉廢渣由CaO 50～60％，Al2O325～35％，SiO24～8％，MgO 4～7％，MnO+FeO 0.5～1.0％，P2O50.005～0.02％，S 0.01～0.3％組成；活性石灰含CaO 90～94％，活性度350～380ml/4N-HCl，粒度0.5～3.0mm；工業(yè)蘇打Na2CO399.2％，粒度0.5～1.0mm。制備方法為將LF爐精煉廢渣和活性石灰加工成粒度0.5～3.0mm，按照上述比例混合攪拌均勻、干壓成型，粒度25～35mm，防水包裝。本發(fā)明在加入量為4～6Kg/t條件下，脫硫率可達到30％以上，全氧量降低率大于25％，熱頂煅合格率由80％提高到95％，實現(xiàn)了LF爐精煉廢渣的資源化利用，有利于鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排。
文檔編號C21C7/06GK101845536SQ20101017431
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者唐萍, 張悅, 文光華, 王一海, 王朝東, 翟衛(wèi)江, 胡道峰, 金愛軍 申請人:南京鋼鐵股份有限公司;重慶大學