[发明专利]一种转炉用无氟化渣剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢用转炉炉渣助熔剂，尤其涉及一种转炉用无氟化渣剂及其制备方法。

背景技术

炼钢的过程是炼渣的过程。造好渣是炼钢工艺中重要环节，如转炉炼钢炉渣的理化性质及渣量，关系到钢中杂质的去除，关系到金属中上浮非金属夹杂物的吸收，关系到喷溅大小和金属的收得率。石灰是常用的造渣材料，冶炼过程中CaO易与SiO₂反应生成高熔点的C₂S（2050℃），会造成炉渣粘稠，影响了成渣速度和出现“反干”现象，导致氧枪粘钢、金属喷溅、炉渣脱夹杂能力下降等一系列问题。因此，炼钢同时需同时进行化渣，使渣尽快具有适当的碱度、氧化性和流动性，以使钢铁冶炼尽快进行。

转炉用化渣剂的开发应具备以下几方面原则：1）熔点低、化渣能力强、避免高熔点C₂S生成；2）对炉衬侵蚀作用小；3）不污染钢水；4）对生态环境污染小；5）熔化吸热少；6）成本适中、质量稳定、用量合适。

萤石是目前常用的助熔化渣剂，主要成分为CaF₂，具有熔点低且与CaO、硅酸钙生成低熔点共晶物质的特性，如CaF₂与CaO在1362℃共晶，CaF₂与CaO、SiO₂形成三元共晶体枪晶石3CaO·2SiO₂·CaF₂的熔点为1130℃，因此萤石具有很强的助熔化渣作用。此外，萤石还可以破坏硅酸盐渣系中硅氧络合离子的网状结构，从而有效降低渣的粘度。但利用萤石化渣存在如下缺点：炉衬侵蚀性强、污染环境、危害人体健康、萤石品位质量不稳定，面临逐步被淘汰境地。因此，需要开发新型的无氟化渣剂。

中国专利CN101082072A 公开了《一种炼钢炉渣的新型化渣剂》一定程度上解决了上述技术问题，但是产品存在以下问题：（1）熔化吸热量高，不利于化渣；（2）TFe含量高达60～85%，易发生反应：(FeO)+C=(Fe)+CO，侵蚀炉衬、影响炉龄。若单纯采用Al₂O₃化渣，会因Al₂O₃熔点高，作用不明显。有报道指出采用TFe与Al₂O₃联合化渣会满足生产需要，但实际应用发现因熔池反应动力学条件不满足而导致化渣效果偏差。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种转炉用无氟化渣剂及其制备方法。其突出特点是：加入的金属铝会还原渣中的氧化铁（2Al+3FeO=Al₂O₃+3Fe）增加钢水的金属收得率，反应发生同时放出大量热量有助于化渣；此外，反应生成的Al₂O₃因活性高，又会进一步参与化渣。

    本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种转炉用无氟化渣剂，它含有金属铝（Al）、三氧化二铝（Al₂O₃）、铁及其氧化物（TFe）、二氧化硅（SiO₂）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）及不可避免的其它杂质；其所含组份的重量百分比分别为：金属铝1～15、三氧化二铝38～55、铁及其氧化物8～22、二氧化硅≤20、氧化钙≤10、氧化镁≤4，其它物质余量。

在上述转炉用无氟化渣剂中，所述金属铝为铝灰或铝屑或含铝废料或铝铁合金或铝粒，或其中的两种或两种以上以任意比例的混合的混合物。

上述转炉用无氟化渣剂的制备方法，具有如下工艺流程：1）原材料取样分析及备料；2）配料：按预定配比对所用物料称量；3）混料：将上述原料混合加入混碾机混匀后进行混碾就，得混匀物料；4）压球：将上述混匀物料放入对辊式压球机内滚压成球，球径为5～40mm；5）焙烧：将上述筛分合格的球粒进入隧道窑中于100～500℃烘烤处理30～100分钟，成品水份0.5%以下时冷却、筛分、包装、入库。

本发明的有益效果是：可显著改善熔池反应动力学条件，化渣效果好，很好解决了因炉渣“返干”造成的氧枪粘钢、金属喷溅及炉渣脱S、P能力差问题；降低渣中TFe含量，增加钢水的金属收得率，降低钢水吨耗成本；减少炉衬侵蚀，溅渣护炉效果好；因不含F^-，益于环保，实现无氟炼钢，适合于转炉炼钢生产进程清洁化的要求。

具体实施方式

实施例1