[发明专利]一种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，尤其涉及一种炼钢脱磷剂及采用废弃材料制备其的方法。

背景技术

众所周知，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，因此要加以控制。目前传统技术中，钢中的磷一般要求控制在0.012％以下，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。于是产生了不同的脱磷工艺，如“双渣法”或“二步法”等等；以及多种脱磷材料，如CaO-Fe₂O₃-Al₂O₃系和CaO-Fe₂O₃系熔剂炉外脱磷剂。随着脱磷技术的普及，脱磷材料的用量也不断增加。目前用于转炉炼钢的脱磷剂已有多种规格。在现有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，这些脱磷材料均有一定脱磷效果，但都不同程度的存有熔点波动大、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。在多种脱磷材料中，预熔型铁酸钙质脱磷剂的脱磷效果得到普遍的认同。

况且，上述各种脱磷材料一般都由较纯的原料制备，因此生产成本较高。较高的生产成本不利于脱磷技术的普及与发展，因此研究采用低成本原料生产预熔型铁酸钙质脱磷剂就具有了重要意义。

发明内容

本发明的目的是选用低成本的原料，以降低脱磷材料的生产成本。在保证成分稳定、低氟、低熔点、高脱磷效率的前提下，制备预熔型铁酸钙质脱磷剂，进而促进炼钢脱磷工艺的普及。

为了达到上述发明目的，本发明的技术方案如下，该脱磷剂的制备方法包括以下步骤：

第一步：准备原料，原料包括富含氧化钙、富含氧化铁的材料。其中，原料中富含氧化钙的材料是电石渣、生石灰粉、造纸白泥、钙粉、石灰窑除尘灰、筛下物(简称：废弃钙质灰)等各种富含氧化钙的工业废弃物；富含氧化铁的材料是工业生产过程中产生的富含氧化铁的铁皮、轧钢与连铸铁鳞、尘泥等工业废弃物；以及既富含氧化钙又富含氧化铁的材料，如铁水脱硫除尘灰、高炉除尘灰等。

第二步：将原料进行破碎处理，成为粒度为0～2.0mm的粉状料；

第三步：混合，将第二步中破碎后的原料按照富含氧化钙的材料的重量百分比为30％～70％、富含氧化铁的材料重量百分比为50％～98％混合，确保混合后的混料中的成分按重量比包括：Fe₂O₃：50％～80％，CaO：10％～40％，Al₂O₃ 1.5％～3.5％，SiO₂1.5％～3.0％。混合后采用强制式搅拌机搅拌均匀后，输送至熔炼炉内；

第四步：熔炼，将混合好的原料加入高温熔炼炉中，在温度1500～1550℃进行熔炼；

第五步：熔融出炉后结晶冷却；

第六步：破碎成型，经破碎，制成富含CaO和Fe₂O₃、粒度为5～40mm粒块的铁酸钙质脱磷剂，制备后的炼钢脱磷剂以2CaO·Fe₂O₃为主相，且成分稳定，各种理化指标均与高纯物料生产的炼钢脱磷剂相当，其成分包括：

Fe₂O₃50％～80％，CaO：10％～40％；

杂质总含量≤10.0％，杂质中Al₂O₃1.5％～3.5％，SiO₂ 1.5％～3.5％，K₂O+Na₂O 1.5％～3.0％，其余杂质为MgO、MnO、P和S等等；且该脱磷剂的熔点≤1280℃，波动范围小。

本发明的有益效果是：以上述工业废弃物或副产品为原料，制备预熔型铁酸钙质脱磷剂生产成本降低，产品质量稳定、无污染、易于存放。经高温熔炼形成稳定的铁酸钙矿物结构，其理化性能及应用效果与采用高纯原料制备的产品无明显差别。由于生产成本降低，利于脱磷工艺的普及与发展。同时，由于这些废弃物料得到合理利用，解决了其存放困难的问题，减少了对环境的污染。

具体实施方式