[发明专利]一种新型转炉炼钢脱磷剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，是一种用于转炉炼钢过程中，脱除钢中的磷、降低钢水中磷含量的脱磷剂及其制备方法。

背景技术

磷在钢中通常是有害元素，因为钢中含磷高会使钢产生冷脆现象而影响钢材的某些机械性能，因此要严加控制。在传统技术中，钢中的磷一般要求控制在0.012％以下，随着某些钢种机械性能要求标准的提高，一些纯净钢和超低磷钢中的磷必须控制在0.005％左右，甚至是0.003％以下。为实现这一目标，大多钢厂采用“双渣法”即在转炉冶炼中采用两次造渣或“二步法”既采取一座转炉将铁水脱磷后转到另一转炉中进行冶炼。这二种除磷方法都是工序繁琐、处理时间长，给转炉生产的组织与连铸的配合带来了难度。

随着低磷钢需求量的不断增加，脱磷材料的用量也相应增大。目前用于转炉炼钢的脱磷剂已有多种规格。在公知的技术中所公开的不同成分、组成及制备方法的脱磷剂也为数不少。这些脱磷材料在具有一定脱磷效果的同时，实际上都不同程度存有熔点波动大、含氟量较高和脱磷效果不稳定等问题。其中氟化钙含量一般在4.0％～10％之间。这与日益严格的环保要求极不协调。

本项发明的脱磷剂材料就是在保证高效脱磷的前提下做到无氟。

发明内容

本发明要克服上述各种转炉炼钢脱磷材料存在的缺陷。创造无氟、熔点低和脱磷效率高且稳定的炼钢脱磷材料。主要特点是：材料的矿相结构以2CaO·Fe₂O₃为主相的块状物料。这一特点是熔点稳定和脱磷效率高的基本保证。由于不采用氟化钙，因而避免了对于环境的污染。

本转炉炼钢脱磷材料及其制备方法。本发明转炉炼钢脱磷剂及其制备方法内容简述：

本发明转炉炼钢脱磷材料及其制备方法，其特征在于：该材料是由下列原料按重量百分比组成：三氧化二铁(Fe₂O₃)：60％～75％、氧化钙(CaO)：20％～35％，其中杂质总含量≤5.0％。

所述杂质包括MgO、Al₂O₃、MnO、SiO₂、K₂O和Na₂O等。

其制备方法为：将Fe₂O₃和CaO原料破碎成≤20mm的粉粒，按照所需比例混合均匀后，在1350℃-1400℃下高温熔炼，之后出炉冷却，并在其冷却后加工成3-40mm粒块作为实用的转炉脱磷剂。经检测，上述脱磷剂的相结构以2CaO·Fe₂O₃为主相，其熔点均≤1280℃。

本发明转炉炼钢脱磷剂脱磷效果稳定。其使用方法是在转炉炼钢过程中加入4～10公斤/吨钢的本发明脱磷剂，其脱磷率可达90％以上。能使钢中磷元素含量有效控制在0.004％。与原有技术相比，本发明的有益效果是：脱磷效果率高且稳定，重要的是避免了采用氟化物，对环境无污染。

附图说明

图1为实施例1的熔点测试图

图2-图7为实施例1-6的X射线衍射相图

具体实施方式

分别制备得到实施例一至实施例六所述组分的脱磷剂。

其制备方法为：将Fe₂O₃和CaO原料破碎成20mm以下的粉粒，按照所需比例混合均匀后，在1350℃-1400℃下高温熔炼，之后出炉冷却，并在其冷却后加工成3-40mm粒块作为实用的转炉脱磷剂。经检测，上述脱磷剂的物相结构以2CaO·Fe₂O₃为主相，对应相组成见图2-7和表2。熔点≤1280℃。

表1实施例表

表2实施例物相组成

在转炉炼钢过程中加入8-10公斤/吨钢的本发明脱磷剂，即可达到脱磷的目的。其脱磷率可达90％以上。

下面结合实施例对本发明做进一步说明：

实施例1

一种转炉炼钢脱磷剂，由以下组分按重量百分比组成：Fe₂O₃ 60.0％；CaO：35.0％，其中杂质总含量≤5.0％。