專利名稱：一種化渣助熔劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化渣助熔劑，具體涉及一種用于含鈦礦石冶煉金屬鐵過程中輔助分離金屬與礦渣的化渣助熔劑
背景技術(shù)：
金屬冶煉中一般是將需要冶煉的礦石(如鐵礦)與還原物質(zhì)(如焦炭)等一同放入高爐中進(jìn)行高溫冶煉，被還原的金屬單質(zhì)就會(huì)呈現(xiàn)液態(tài)；而這時(shí)，礦石中通常含有一定量的雜質(zhì)(即脈石)，這些雜質(zhì)在高爐高溫冶煉金屬的條件下就會(huì)發(fā)生一系列的變化而生成難熔的固體雜質(zhì)即高爐爐渣。在高爐冶煉過程中，上述難熔的固體雜質(zhì)比重比高溫液態(tài)金屬要小，爐渣和高溫金屬互不相溶；這些爐渣在高爐出金屬的時(shí)候就會(huì)浮在高溫液態(tài)金屬之上，這樣就可通過高爐爐前撇渣器將其與高溫金屬進(jìn)行簡(jiǎn)易的分離。在實(shí)際冶煉生產(chǎn)過程中，由于爐渣和高溫金屬的熔化溫度較為接近，而且在出鐵過程中，爐渣和高溫金屬處于混合狀態(tài)。因此爐渣在聚集時(shí)會(huì)包裹、夾攜著一定量的高溫金屬顆粒，在渣鐵分離時(shí)就會(huì)造成金屬損失、浪費(fèi)了部分原料、從而增加了生產(chǎn)成本。鑒于上述原因，一般在金屬冶煉過程中會(huì)加入一定量的助熔輔助劑比如化渣助熔劑?；蹌┦且环N用于金屬冶煉過程中將高溫液態(tài)金屬與渣液進(jìn)行分離的輔助劑。金屬冶煉過程中所加入的化渣助熔劑可以降低爐渣的熔化溫度和調(diào)節(jié)爐渣堿度、拉長(zhǎng)其熔程，增大其與高溫金屬的熔化溫度之間的差距，減少其在轉(zhuǎn)變成固體狀態(tài)后包裹高溫金屬的量，減少金屬的損失、避免原料浪費(fèi)、減少生產(chǎn)成本。但是現(xiàn)有化渣助熔劑在應(yīng)用于含鈦鐵礦冶煉金屬鐵的過程中時(shí)，其實(shí)際冶煉過程中產(chǎn)生的金屬鐵損失在同等條件下較其余非鈦礦的金屬鐵損失比例較大；經(jīng)過本發(fā)明人的充分研究及實(shí)驗(yàn)證實(shí)，含鈦鐵礦中的TiO2在金屬冶煉的過程中極易被過還原生成TiC或TiN,上述這些物質(zhì)又極易吸附于熔融的鐵殊表面，使得鐵珠的表面張力增加，鐵珠難以聚合，導(dǎo)致大量鐵珠會(huì)被爐渣所包裹，急劇加大鐵損，從而產(chǎn)生浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種化渣助熔劑，其可以有效的在含鈦鐵礦冶煉過程中避免TiO2被過還原生成TiC等物質(zhì)，有效的減少其爐渣所包裹的鐵含量，從而增加了金屬鐵的產(chǎn)量，減少了原料的浪費(fèi)，節(jié)約了生產(chǎn)成本。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是采用一種化渣助熔劑，其含有以下組分，各組分以重量份計(jì)SiO2 :15-40 份；和MnO :5-18 份。優(yōu)選的，所述化渣助熔劑含有以下組分，各組分以重量份計(jì)SiO2 :20-35 份；和MnO :7-15 份。
優(yōu)選的，所述化渣助熔劑含有以下組分，各組分以重量分計(jì)SiO2 :25-30 份；和MnO :7-12 份。優(yōu)選的，所述化渣助熔劑還含有以下組分，各組分以重量份計(jì)CaO :5-25 份； Al2O3 :3-15 份；和FeO :5-25 份。優(yōu)選的，所述化渣助熔劑含有以下組分，各組分以重量份計(jì)SiO2 :15-40 份；MnO :5-18 份；CaO :8-16 份；Al2O3 5_14 份；和FeO :10-18 份。優(yōu)選的，所述化渣助熔劑含有以下組分，各組分以重量份計(jì)SiO2 :20-35 份；MnO : 5-18 份；CaO :10-13 份；Al2O3 :10-14 份；和FeO :15-18 份。優(yōu)選的，所述化渣助熔劑還含有以下組分，各組分以重量份計(jì)C :10-25 份。優(yōu)選的，所述化渣助熔劑含有以下組分，各組分以重量份計(jì)SiO2 :20-35 份；MnO : 5-18 份；CaO :10-13 份；Al2O3 :10-14 份；FeO :15-18 份；和C :15-20 份。優(yōu)選的，所述化渣助熔劑含有以下組分，各組分以重量份計(jì)SiO2 :25-30 份；MnO : 7-12 份。CaO :10-13 份；Al2O3 :10-14 份；FeO :15-18 份；和C :15-18 份。上述化渣助熔劑用于含鈦鐵礦的冶煉。本發(fā)明化渣助熔劑在應(yīng)用于含鈦鐵礦冶煉金屬鐵的過程中，可以按照本領(lǐng)域中使用化渣助熔劑的使用方法，即將其投放在高爐出鐵溝、撇渣器、鐵水罐等處。使用本發(fā)明化渣助熔劑后所得金屬產(chǎn)品的產(chǎn)量較同等條件下使用現(xiàn)有化渣助熔劑所得金屬產(chǎn)品的產(chǎn)量較多。本發(fā)明化渣助熔劑中含有以下組分二氧化硅SiO2和一氧化錳MnO ;所述二氧化娃與一氧化猛在液態(tài)金屬的高溫條件下會(huì)發(fā)生加成反應(yīng)生成2Mn0 · SiO2或MnO · SiO2,上述生成的物質(zhì)會(huì)附著于TiO2表面，這就避免了 TiO2在高爐冶煉的過程中被還原性物質(zhì)C粉或在高溫金屬降溫過程中被空氣中的N2過還原為TiC或TiN等；這樣TiO2在高溫條件下轉(zhuǎn)化為TiC或TiN的量大為減少，這就使得被上述兩種物質(zhì)所包裹的熔融鐵珠較少，爐渣中所攜帶的金屬鐵的含量大為減少，有效解決了含鈦鐵礦在高爐冶煉金屬鐵過程中因TiO2過還原生成的TiC或TiN等物質(zhì)吸附于鐵珠表面，使得爐渣中金屬鐵含量較高的問題；從而減少了含鈦礦冶煉金屬鐵中金屬鐵的浪費(fèi)，減少了生產(chǎn)成本。另外，本發(fā)明化渣助溶劑中MnO和SiO2在高溫條件下反應(yīng)生成的2Mn0· SiO2或MnO · SiO2除了上述的作用外，其還可以降低爐渣的熔化溫度，使得爐渣在較寬的溫度區(qū)間內(nèi)保持高溫液態(tài)，增大其與高溫金屬的熔化溫度之間的差距，減少其在轉(zhuǎn)變成固體狀態(tài)后
包裹高溫金屬的量。進(jìn)一步的，本發(fā)明化渣助熔劑優(yōu)選采用在上述含有SiO2和MnO的基礎(chǔ)上還含有CaO, Al2O3和FeO。其中，所述CaO和Al2O3可以與本發(fā)明化渣助熔劑中的SiO2在高溫條件下反應(yīng)生成加成產(chǎn)物如=SiO2 · Ca0、Si02 · CaO · Al2O3等；其中所述SiO2為酸性氧化物，CaO為堿性氧化物，Al2O3為中性氧化物；上述三種氧化物在高溫條件下易于發(fā)生加成反應(yīng)生成熔點(diǎn)較低的物質(zhì)，因此優(yōu)選在本發(fā)明中適當(dāng)加入一定量的上述物質(zhì)可以進(jìn)一步的降低爐渣的熔化溫度，使?fàn)t渣在較寬的溫度區(qū)間內(nèi)保持均勻液態(tài)。另外，本發(fā)明中優(yōu)選加入FeO可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)本發(fā)明化渣助熔劑的酸堿度，避免高溫金屬鐵在酸性物質(zhì)存在下發(fā)生氧化。進(jìn)一步的，本發(fā)明化渣助熔劑中優(yōu)選采用在上述含有Si02、MnO、CaO, Al2O3和FeO的基礎(chǔ)上還含有C ;所述C可以來源于焦炭或碳粉。優(yōu)選在本發(fā)明化渣助熔劑中增加一定量的C可以減少熔于爐渣中的高溫金屬鐵被氧化；由于爐渣的比重比高溫金屬鐵要輕，其一般是漂浮在鐵水的上面，因此其與空氣是直接接觸的；這樣就比較容易使得還未與爐渣充分得到分離的高溫金屬鐵被空氣氧化，這樣就會(huì)導(dǎo)致所得爐渣中含鐵量較高。優(yōu)選在本發(fā)明中加入一定量的C就可以避免爐渣中的高溫金屬鐵被空氣所氧化。本發(fā)明所述含鈦鐵礦可 以是鈦磁鐵礦或釩鈦磁鐵礦或者是其他類型的含有鈦元素的鐵礦石，所述鐵礦石可以是磁鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦、揭鐵礦、絡(luò)鐵礦等。此外，可以將本領(lǐng)域公知的各種添加劑與本發(fā)明化渣助熔劑相組合，比如Fe2O3
坐寸ο本發(fā)明化渣助熔劑的制備方法可以由本領(lǐng)域公知的現(xiàn)有制備方法制得，制備過程中所使用的設(shè)備可以是本領(lǐng)域公知的現(xiàn)有設(shè)備。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如表I所示，將設(shè)定比例的物質(zhì)成分SiO2、MnO2、CaO, A1203、FeO和C按照本領(lǐng)域公知的現(xiàn)有技術(shù)和現(xiàn)有設(shè)備制成顆粒狀組合物；其制備過程可以是首先將各種物質(zhì)充分混勻、然后置于熔爐中進(jìn)行熔融，所得熔融產(chǎn)物經(jīng)過冷卻、研磨和過篩制得所述化渣助熔劑組合物。表I中各組分按設(shè)定重量份數(shù)制備。按照表I成分組成所述制備的組合物a-f將分別測(cè)定其熔程溫度，包括其軟化點(diǎn)溫度、半球點(diǎn)溫度和流動(dòng)點(diǎn)溫度，所測(cè)結(jié)果在表2中顯
/Jn ο表I :組合物制備組分表
權(quán)利要求
1.一種化渣助熔劑，其特征在于含有以下組分，各組分以重量份計(jì)SiO2 15-40 份；和MnO 5-18 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化渣助熔劑，其特征在于含有以下組分，各組分以重量份計(jì) SiO2 20-35 份；和MnO 7-15 份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化渣助熔劑，其特征在于含有以下組分，各組分以重量分計(jì) SiO2 25-30 份；和MnO 7-12 份。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化渣助熔劑，其特征在于所述化渣助熔劑還含有以下組分， 各組分以重量份計(jì)CaO 5-25 份；Al2O3 :3-15 份；和 FeO 5-25 份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化渣助熔劑，其特征在于所述化渣助熔劑含有以下組分，各組分以重量份計(jì)SiO2 15-40 份；MnO 5-18 份；CaO 8-16 份；Al2O3 :5-14 份；和 FeO 10-18 份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化渣助熔劑，其特征在于所述化渣助熔劑含有以下組分，各組分以重量份計(jì)SiO2 20-35 份；MnO 5-18 份；CaO 10-13 份；Al2O3 :10-14 份；和 FeO 15-18 份。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化渣助熔劑，其特征在于所述化渣助熔劑還含有以下組分， 各組分以重量份計(jì)C 10-25 份。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的化渣助熔劑，其特征在于所述化渣助熔劑含有以下組分，各組分以重量份計(jì)SiO2 20-35 份；MnO 5-18 份；CaO 10-13 份；Al2O3 :10-14 份；FeO 15-18 份；和 C 15-20 份。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的化渣助熔劑，其特征在于所述化渣助熔劑含有以下組分，各組分以重量份計(jì)SiO2 25-30 份；MnO 7-12 份。CaO 10-13 份；Al2O3 :10-14 份； FeO 15-18 份；和 C 15-18 份。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一權(quán)利要求所述的化渣助熔劑，其特征在于所述化渣助熔劑用于含鈦鐵礦的冶煉。
全文摘要
本發(fā)明公開一種化渣助熔劑，其特征在于含有以下組分，各組分以重量份計(jì)SiO215-40份和MnO5-18份。本發(fā)明化渣助熔劑可以有效的在含鈦鐵礦冶煉過程中避免TiO2被過還原生成TiC等物質(zhì)，有效的減少其爐渣所包裹的鐵含量，從而增加了金屬鐵的產(chǎn)量，減少了原料的浪費(fèi)，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C21B5/00GK102618675SQ20121012873
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者劉順明, 李元廷, 王皎月, 鄧孝天 申請(qǐng)人:四川省達(dá)州鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司