專利名稱：一種煉鋼用鋁鈣質(zhì)壓制精煉渣及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煉鋼用鋁鈣質(zhì)精煉渣及其制備方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的LF爐鋼水精煉的方法中，主要有兩種一種是在鋼水罐內(nèi)加入石灰同時配加部分螢石，或加入石灰同時配加部分鋁釩土和少量螢石，另一種方法是在鋼水罐內(nèi)加入石灰同時配加部分燒結(jié)型或預(yù)熔型鋁酸鈣。相比之下采用石灰加部分螢石或石灰加部分鋁釩土加少量螢石的精煉工藝，由于均有一定粒度的要求使石灰不易熔化，其化渣時間較長影響精煉效果，而且所用螢石污染環(huán)境并浸蝕鋼包的耐火材料；采用石灰加燒結(jié)型或預(yù)熔型鋁酸鈣的精煉工藝，其化渣與精煉效果得到改善，但原料成本相對較高?！ぶ袊鴮＠鸆N97121984. 2公開了一種低硅含量鋁鈣渣的配方及其制造方法，該鋁鈣渣雖然具有合理的化學(xué)組成、低熔點、無游離氧化鈣、流動性好等優(yōu)點，但是由于所用原料焦碳中S、Si含量較高，導(dǎo)致其硫容系數(shù)降低，限制了其脫硫作用的發(fā)揮，不利于鋼水的深脫硫。中國專利CN02120744. 5公開了預(yù)熔型低熔點鋁酸鈣復(fù)合脫硫劑及其制備方法，由于在該復(fù)合脫硫劑的生產(chǎn)過程中須先鈍化后熔融，工序煩瑣，成本較高。中國專利CN200710023020. O公開了一種預(yù)熔型真空冶煉用脫硫劑及其制備方法，該脫硫劑采用先預(yù)熔、后混合配料的方法，組分易出現(xiàn)不均勻、效果不穩(wěn)定的情況，而且工序更煩瑣，成本更高。中國專利CN200310103105. I公開了一種預(yù)熔型精煉凈化劑及其生產(chǎn)工藝，該預(yù)熔型鋼水潔凈劑，雖然達到了一定脫硫效果，但高的螢石含量帶來的耐火材料的侵蝕，不僅嚴(yán)重影響了爐襯或鋼水罐襯的使用壽命，而且不利環(huán)保，應(yīng)用受到了很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述精煉方法和預(yù)熔型精煉渣存在的缺陷，提供一種以工業(yè)廢棄物作為主要原料所生產(chǎn)的低成本環(huán)保型煉鋼精煉渣及其制備方法。為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下，該脫磷劑的制備方法包括以下步驟第一步準(zhǔn)備原料，原料包括富含氧化鈣的材料與富含氧化鋁的廢棄材料；第二步原料加工，將第一步中準(zhǔn)備的原料分別制成O O. 5mm粉末料；第三步混合，將制備成的粉末的原料按一定比例投入強制攪拌機中混合均勻；第四步成型，將混合好的粉末加入高壓力造粒機壓制成預(yù)定的粒度，制成富含CaO和Al2O3、粒度一般15mm 30mm的球粒狀精煉渣。其中，原料中的富含氧化鈣的材料包括方解石、石灰石、等礦物原料以及富含氧化鈣的電石渣、生石灰粉、造紙白泥、鈣質(zhì)除塵灰等各種工業(yè)廢棄物。原料中的富含氧化鋁的材料以及工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的富含氧化鋁的鋁灰、鋁渣等工業(yè)廢棄物。上述兩類材料的重量百分比范圍分別是富含氧化鋁的材料是70 % 90 % ;富含氧化鈣的材料是50 % 70 %。最后，制備好的低成本煉鋼用鋁鈣質(zhì)壓制成型精煉渣的成分范圍是Ca030 50%, Al20330 50%, SiO2 ^ 6.0%, 2. 0%,Mg0 4 6%、酌減彡 12%、其它雜質(zhì)總
含量(固體)(5%。使用時，在精煉鋼 包中加入本發(fā)明的壓制球粒狀精煉渣，因其CaO質(zhì)微粒與Al2O3質(zhì)微粒高度混合且極為均勻，兩種物質(zhì)的比表面積大(與石灰加部分螢石或石灰加部分鋁釩土加少量螢石的精煉工藝的物料相比高幾百倍)，借助鋼水的溫度能在瞬間新形成12Ca0. 7A1203的礦物結(jié)構(gòu)并快速熔化(其熔點低于1350°C )，進而促進其它精煉材料熔化成渣，實現(xiàn)對鋼水精煉脫硫。這是本發(fā)明的關(guān)鍵所在；在出鋼過程中，或在LF爐對鋼水進行精煉過程中加入本發(fā)明的壓制球粒狀精煉渣，達到對鋼水進行精煉脫硫的目的。本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明的壓制球粒狀精煉渣的原料廣泛采用了包括方解石、石灰石等礦物原料及電石渣、生石灰粉、造紙白泥、鈣質(zhì)除塵灰粉等富含氧化鈣和富含氧化鋁的鋁灰、鋁渣等工業(yè)廢棄物，因此產(chǎn)品生產(chǎn)成本低。同時，本發(fā)明的壓制球粒狀精煉渣，熔點低、熔速。與LF爐中石灰加部分螢石精煉工藝比，渣中氟含量只及1/20 ;與1^爐中石灰加部分鋁釩土加部分螢石精煉工藝比，精煉化渣快、渣中氟含量低得多，綜合精煉成本低；與LF爐中加部分預(yù)熔精煉渣比，在脫硫率略有降低的條件下，綜合精煉成本明顯降低。因此壓制球粒狀精煉渣用于煉鋼化渣和LF爐精煉工藝，更利于推廣與普及。
具體實施例方式以下，詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在此之前需要說明的是，本說明書及權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語或詞語不能限定解釋為通常的含義或辭典中的含義，而應(yīng)當(dāng)立足于為了以最佳方式說明其發(fā)明發(fā)明人可以對術(shù)語的概念進行適當(dāng)定義的原則解釋為符合本發(fā)明技術(shù)思想的含義和概念。隨之，本說明書所記載的實施例中表示的結(jié)構(gòu)只是本發(fā)明最佳實施例之一，并不能完全代表本發(fā)明的技術(shù)思想，因此應(yīng)該理解到對于本發(fā)明而言可能會存在能夠進行替換的各種等同物和變形例。總體制備方法原料采用富含氧化鈣的材料，包括方解石、石灰石等礦物原料以及富含氧化鈣的電石渣、生石灰粉、造紙白泥、鈣粉等各種工業(yè)廢棄物，40 60% (重量)；以及富含氧化鋁的材料包括鋁礬土等礦物原料以及工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的富含氧化鋁的鋁灰、鋁渣等工業(yè)廢棄物，40 60% (重量)。上述原料中工業(yè)廢棄物為主要組成部分，礦物原料為次要組成部分。制備先將富含氧化鈣的材料和富含氧化鋁的材料制成O O. 5mm的細粉末狀，再將制備成的細粉末的原料按一定比例投入強制攪拌機中混合均勻；然后將混合好的粉末料加入高壓力造粒機壓制成預(yù)定的粒塊，制成富含CaO和Al2O3、粒度一般15mm 30mm的球粒狀精煉渣。實際生產(chǎn)中，由于含鈣原料與含鋁原料種類的不同，應(yīng)當(dāng)選擇不同的配料比。以下給出不同生產(chǎn)條件下的幾個典型實施例，由于實際生產(chǎn)時的可獲得的原料千差萬別，特別是當(dāng)某類原料多、其他原料少的情況下對于生產(chǎn)步驟中的具體工藝參數(shù)應(yīng)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，也說明本發(fā)明的適用性廣泛、成本低、易控制的特點。實施例一原料富含氧化鋁的工業(yè)廢棄物40% (重量)，Al2O3 90% ;富含氧化鈣的工業(yè)廢棄物 60% (重量)，CaO :53%。制備先將富含氧化鈣的工業(yè)廢棄物和富含氧化鋁的工業(yè)廢棄物制成制成O O. 5mm的細粉末狀，再將制備成的細粉末的原料按一定比例投入強制攪拌機中混合均勻；然后將混合好的粉末料加入高壓力造粒機壓制成預(yù)定的粒塊，制成富含CaO和A1203、粒度一般15mm 30mm的球粒狀精煉渣。其成品組份為A120337%，CaO :33%，SiO2 6.0%、F_:2.0%、Mg0:5.6%，酌減:11. 9%，其它雜質(zhì)總含量(固體)4. 5%0應(yīng)用在煉鋼過程中用作煉鋼化渣，向煉鋼爐內(nèi)加入3. Okg/噸鋼的壓制球粒狀精煉渣，煉鋼過程化渣良好，與等量螢石比，成渣時間縮短O. 5分鐘。
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實施例二 原料原料富含氧化鋁的工業(yè)廢棄物40% (重量),Al2O3 :90%;富含氧化鈣的工業(yè)廢棄物60 % (重量)，CaO 65 %。制備先將富含氧化鈣的工業(yè)廢棄物和富含氧化鋁的工業(yè)廢棄物制成制成O O. 5mm的細粉末狀，再將制備成的細粉末的原料按一定比例投入強制攪拌機中混合均勻；然后將混合好的粉末料加入高壓力造粒機壓制成預(yù)定的粒塊，制成富含CaO和A1203、粒度一般15mm 30mm的球粒狀精煉渣。其成品組份為A120336%，CaO :39%，SiO2 4. 0%、F- 1. 8%,MgO 4. 5%，酌減10. 5%，其它雜質(zhì)總含量(固體)4. 2%0應(yīng)用在LF爐對鋼水進行精煉過程中，向鋼水罐內(nèi)加入2. Okg/噸鋼的球粒狀精煉渣，精煉后，鋼水的脫硫率達70%。與等量螢石比，精煉時間縮短I. 5分鐘。脫硫效果相當(dāng)。實施例三原料原料富含氧化鋁的工業(yè)廢棄物50% (重量),Al2O3 :80%;富含氧化鈣的工業(yè)廢棄物50% (重量)，CaO :70%。制備先將富含氧化鈣的工業(yè)廢棄物和富含氧化鋁的工業(yè)廢棄物制成制成O O. 5mm的細粉末狀，再將制備成的細粉末的原料按一定比例投入強制攪拌機中混合均勻；然后將混合好的粉末料加入高壓力造粒機壓制成預(yù)定的粒塊，制成富含CaO和A1203、粒度一般15mm 30mm的球粒狀精煉渣。其成品組份為=Al2O3 40%,Ca0 35%,Si02 4.2%、F_:1.7%、Mg0:4.0%，酌減11. 2%，其它雜質(zhì)總含量(固體)3.9%。應(yīng)用在出鋼過程中，向鋼水內(nèi)加入2. Okg/噸鋼的球粒狀精煉潘，精煉后，鋼水的脫硫率達75%。與等量螢石比，精煉時間縮短I. 5分鐘。脫硫效果相當(dāng)。應(yīng)用在LF爐對鋼水進行精煉過程中，向鋼水罐內(nèi)加入3. Okg噸鋼的球粒狀精煉渣，精煉后，鋼水的脫硫率達76%。與等量螢石比，精煉時間縮短I. 5分鐘。脫硫效率提高5個百分點。需要注意的是，盡管本發(fā)明已參照具體實施方式
進行描述和舉例說明，并且在具體實施方式
中給出了低成本煉鋼用鋁鈣質(zhì)預(yù)熔型精煉渣的成分及其具體制備方法。但是并不意味著本發(fā)明限于這些描述的實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從中衍生出許多不同的變體，它們都將覆蓋于本發(fā)明權(quán)利要求的真實精神和范圍中。
權(quán)利要求
1.一種低成本煉鋼用鋁鈣質(zhì)預(yù)熔型精煉渣，其特征在于所述預(yù)熔型精煉渣的成份范圍成份范圍是Ca030 50%、A120330 50%、Si02 ≤ 6. 0%,F- ≤ 2. 0%,Mg0 :4 6%，酌減≤12%，其它雜質(zhì)總含量(固體)≤5%。
2.一種低成本煉鋼用高壓造粒機壓制成型精煉渣的制備方法，其特征在于制備方法包括以下步驟 第一步準(zhǔn)備原料，原料包括富含氧化鈣的材料與富含氧化鋁的材料； 第二步將第一步中準(zhǔn)備的原料分別制成O O. 5mm的細粉末狀； 第三步混合，將制備成的粉末的原料按一定比例投入強制攪拌機中混合均勻； 第四步造粒成型，將混合好的粉末加入高壓造粒機壓制成預(yù)定的粒度，制成富含CaO和Al2O3、粒度一般15mm 30mm的球粒狀精煉渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低成本煉鋼用鋁鈣質(zhì)壓制成型精煉渣的制備方法，其特征在于第一步中的原料富含氧化鈣的材料包括方解石、石灰石等礦物原料以及富含氧化鈣的電石渣、生石灰粉、造紙白泥、鈣粉等各種工業(yè)廢棄物，其中工業(yè)廢棄物為主要組成部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低成本煉鋼用鋁鈣質(zhì)壓制成型精煉渣的制備方法，其特征在于第一步中的原料富含氧化鋁的材料包括鋁礬土等礦物原料以及工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的富含氧化鋁的鋁灰、鋁渣等工業(yè)廢棄物，其中工業(yè)廢棄物為主要組成部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種低成本煉鋼用鋁鈣質(zhì)壓制成型精煉渣的制備方法，其特征在于第一步中的原料富含氧化鋁的材料的重量百分比范圍是70% 90% ;富含氧化鈣的材料的重量百分比范圍是50% 70%。
全文摘要
本發(fā)明一種低成本煉鋼用鋁鈣質(zhì)精煉渣及其制備方法，該精煉渣的成份范圍是CaO 30～50％、Al2O330～50％、SiO2≤6.0％、F-≤2.0％、MgO4～6％，酌減≤12％，其它≤5％；生產(chǎn)原料主要是富含氧化鈣、氧化鋁的工業(yè)廢棄物；制備方法是先將原料制成細粉，再按一定比例混合，然后用高壓力造粒機壓制成預(yù)定粒度的、富含CaO和Al2O3的塊狀精煉渣；本發(fā)明精煉渣，不僅性能穩(wěn)定、不變質(zhì)、不吸水、不粉化、低氟，便于儲存和運輸，而且利于環(huán)保；在煉鋼過程中加入可促進化渣、縮短冶煉時間，在出鋼過程中或在LF爐加入可對鋼水進行精煉脫硫。
文檔編號C21C7/076GK102876849SQ20121022607
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者陳云天 申請人:遼寧天和科技股份有限公司