[发明专利]一种新型环保合成造渣材料

说明书

技术领域

本发明属于LF/VOD/VD等炼钢精炼领域，特别涉及一种新型环保合成造渣材料。

背景技术

造渣是炼钢炼铁工艺中必不可少的一环。炼钢和炼铁要使得钢中的杂质降低，这些杂质被分离出来后进入熔渣，因为熔渣比重轻，飘浮在钢水上面，就比较容易除去。另外熔渣还可以保护钢水不和大气直接接触。造渣就是在炼钢过程中加入称为造渣剂的炼钢物质，比如氟化钙或氧化钙等，以便形成炉渣。

现有炼钢环节条件下，造渣主要使用石灰(氧化钙)、萤石(氟化钙)等材料，进行造渣。传统造渣材料中石灰块度过大，石灰熔化缓慢，不能及时成渣并发挥作用；块度过小或粉末过多，容易被炉气带走，还会降低电炉砖砌炉盖的使用寿命。萤石在炼钢中主要用于增加钢渣的流动性以利于去除钢中夹杂。但对炉衬渣线位置有较大的侵蚀，同时两种材料在炼钢的使用量较大，使炼钢成本增加；石灰、轻烧白云石用量过大，而前期化渣又没有强化措施，渣熔点高，反应性差，导致熔渣脱磷能力弱、终渣自由CaO高、MgO过饱和。另外技术角度讲使用氟化钙与氧化钙具有较高熔点，速率慢，在铁水处理温度下使用该二元渣是很困难的，另外高氟化钙含量的渣能够侵蚀耐火材料衬和引起环境问题。研究表明，高温下的产生氟的化合物能够破坏臭氧分子，降低了大自然对紫外线的防护作用，饮水中的氟的化合物可能会增加老年人骨质病变的危险，引起骨病，甚至与骨癌有关系，因此，在发达国家早已在炼钢渣中限制氟化钙的使用。同时氟化钙与氧化钙的大量消耗也会带来巨大的资源浪费与环境污染。

在现有技术中，例如发明专利ZL200510037631.1转炉高效冶金复合剂及制备方法和应用。其缺点是MnO含量过高，而CaO、MgO熔化最需要的FeO含量太低，导致其化渣速度慢，而且成本又高，未达到转炉前期快速成渣需要的条件。同样在“炼钢”2004年2月第20卷第2期“贫锰矿在转炉炼钢工艺中的应用”文章中，只使用了贫锰矿的MnO，提高了炼钢终点Mn含量，而未彻底解决转炉前期化渣能力不足的问题。前期化渣最需要的FeO还需要从转炉吹氧氧化铁水中的铁而生成。

发明内容

为克服现有技术的上述不足，本发明提供一种新型环保合成造渣材料，造渣材料环保，造渣性能优越，本身原材料来源广泛，属于资源再利用材料，新型造渣材料在炼钢使用过程中对钢水污染小，产生的渣量少，可以显著提高炼钢渣系的综合性能，提高钢水质量。

研究中通过国家鼓励的资源再利用项目，即利用废铝制易拉罐及废旧铝线电缆等材料提纯铝金属过程中，需要重新熔化，对铝水进行处理。由于废铝制易拉罐及废旧电缆表面氧化严重，在熔池形成后，表面会形成铝灰。铝灰是铝生产和铝加工过程中一种不可避免的一种副产品。每年，全世界有大量的金属铝在加工过程中被转化成铝灰，从而造成了资源的严重浪费。铝灰的主要成分是氧化铝，氧化铝为酸碱两性氧化物，氧化钙-氧化铝系渣有较高的脱硫能力，在高温时稳定且对炉衬没有腐蚀，经过合理调整成分可改变炉渣的流动性。合成渣的重要功能有钢水绝热保温、避免钢水表面氧化、吸附钢水中的夹渣物、脱硫等。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型环保合成造渣材料，所述造渣材料原料成分的重量份数如下：CaO：11～14份，铝灰粉：5-25份，SiO₂：70～73份，MnO：1-2份，FeO：8～10份，氧化钇Y₂O₃：2-5份。

本发明的新型环保合成造渣材料除含有较高的氧化钇Y₂O₃外，还含有一定量的MnO，其中Y₂O₃的含量大于MnO的含量，能够彻底解决转炉冶炼初期化渣能力弱的问题。