[发明专利]含碳酸钡的氧化钙基锰系合金脱磷渣、制备及应用方法

说明书

本发明涉及一种含碳酸钡的氧化钙基锰系合金脱磷渣，按重量份组分包括氧化钙40份～50份、氧化锰20份～30份、碳酸钡10份～20份、萤石20份～30份，所述氧化钙、氧化锰、碳酸钡、萤石的粒度D50≤10mm。脱磷渣制备方法，脱磷渣原料混合均匀后在一定温度下进行预熔处理，处理后得到的熔渣进行自然冷却，然后将渣破碎筛分；脱磷渣的应用方法，将所配制所得的脱磷渣按照一定量的要求加入到锰系合金母液中进行脱磷处理，处理一段时间后将脱磷渣倒出锰系合金母液，完成脱磷工艺。本发明以氧化钙渣系为基础，添加一定量氧化钡形成复合脱磷渣系，提高氧化脱磷产物稳定性，提高脱磷效果。

技术领域

本发明涉及铁合金精炼领域，特别涉及含碳酸钡的氧化钙基锰系合金脱磷渣、制备及应用方法。

背景技术

冶炼高锰钢时发现，锰元素的合金化过程中，不少的磷杂质进入钢液，难以去除，一定程度上制约了高锰钢系列品种的开发，因此有必要从各个环节对磷加以控制，重点是含锰合金剂原料磷的处理。

锰铁作为钢铁生产消耗量较大的铁合金品种，在炼钢生产中主要是在还原精炼阶段作为脱氧剂和合金剂加人钢液，因此锰铁中的磷几乎全部进入钢中。目前除富锰渣冶炼工序能去除锰矿中的部分磷外，在锰铁冶炼的其他工序中，原料中的磷则大部分进入合金，锰铁的磷含量主要是依靠配料来控制，生产低磷锰铁以及锰铁的脱磷问题正在受到越来越多的关注。

锰与氧的结合力大于铁与氧的结合力，控制着体系的氧势，同时锰铁中的硅含量较高，还要面对脱磷保锰的问题，因此它的脱磷难度远大于铁基熔体脱磷。目前锰铁脱磷方法主要分为氧化法和还原法，理论研究表明常规的适用于铁基熔体的氧化钙渣系很难满足锰铁脱磷的要求，只有碱度更高的氧化钠、氧化钡渣系才能实现锰熔体的脱磷，文献《BaC03基熔剂对锰铁熔体脱磷的实验研究》系统研究了BaC03基熔剂脱磷效果，并分析了渣系的处理时间对于脱磷效果的影响、脱磷过程中熔体氧位的变化规律，但未对脱磷效果展开深入研究，从文中提供的数据看未能对锰铁进行深脱磷，脱磷后锰铁磷含量＞0.3％；文献《高碳锰铁氧化脱磷的理论分析》从热力学角度比较了氧化钡、氧化钙渣系脱磷保锰的可行性，得出氧化钡渣系才能满足脱磷保锰的要求，并分析碳、硅、渣中氧化锰活度、渣中氧化钡对脱磷保锰的影响，但只提供了热力学上可行性研究，未能从实际脱磷效果展开深入研究。

从文献调研的情况下，对于锰铁脱磷的理论分析比较彻底，但就具体脱磷效果和方法涉及不多，尤其锰铁的深脱磷技术(脱磷后P<0.1％，质量百分含量)并未见文献提及，有必要就此展开研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种含碳酸钡的氧化钙基锰系合金脱磷渣及其应用方法，实现锰系合金深度脱磷。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种含碳酸钡的氧化钙基锰系合金脱磷渣，按重量份组分包括氧化钙40份～50份、氧化锰20份～30份、碳酸钡10份～20份、萤石20份～30份，所述氧化钙、氧化锰、碳酸钡、萤石的粒度D50≤10mm。

一种含碳酸钡的氧化钙基锰系合金脱磷渣制备方法，脱磷渣经预熔、粉碎、筛分制成脱磷渣颗粒，具体步骤包括：

(1)将粒度D50≤10mm的氧化钙、氧化锰、碳酸钡、萤石原料混合均匀，其重量份配比为：氧化钙40份～50份、氧化锰20份～30份、碳酸钡10份～20份、萤石20份～30份；

(2)将配制好的物料进行预熔处理，升温1250℃～1400℃并保温1.5～2小时，将熔化后渣料倒出自然冷却；

(3)将冷却至室温渣料进行破碎和筛分，最终得到粒度D50≤5mm的脱磷渣；