[发明专利]熔融废钢铁水改质剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种熔融废钢铁水改质剂及其制备方法与应用，改质剂包括以下重量百分比的原料：低成本硅铝钙碳合金55～75％、烧结铝酸钙10～20％、工业纯碱5～15％、萤石5～15％。通过在改质剂中低成本硅铝钙碳合金的引入及其高含量的Si、Al、Ca、C合金元素，不仅实现了铁水中合金元素的补充与铁水的深度脱氧，同时完成铁水顶渣的还原改质，改善铁水脱硫反应热力学条件，还实现了Ca合金元素的铁水高效脱硫，并使脱硫渣中MgS转化为CaS，提高脱硫渣中硫化物的稳定性；通过以主要成分为12CaO·7Al₂O₃烧结铝酸钙、工业级纯碱的引入，提高脱硫渣的容硫能力和硫分配系数，抑制脱硫残渣回硫；通过工业级纯碱、萤石的加入，降低脱硫渣熔点，促进渣金界面反应，提高脱硫效率，抑制残渣回硫。

技术领域

本发明涉及铁合金技术领域，具体地指一种熔融废钢铁水改质剂及其制备方法与应用。

背景技术

对于钢铁联合企业，如何降低转炉铁水比、提高废钢比成为企业低碳绿色发展的迫切需求。由于转炉单工序废钢加入量受废钢槽容积的限制以及转炉热平衡和生产节奏的制约，导致转炉单一工序废钢加入量受限，阻碍了转炉冶炼废钢比的有效提升，为此，铁水加废钢技术应运而生，并成为钢铁企业提高转炉炼钢废钢比和生产经营效益的重要途径，通过向倒罐后铁水罐和鱼雷罐内加入废钢，利用空罐余热或废钢烘烤装置进行废钢预热，通过高炉受铁后的铁水加热与渗碳熔化，实现废钢在铁水中的熔化，降低铁水传搁热损失。然而，铁水传搁温降大、铁水温度低，导致废钢渗碳熔化速度慢，制约了铁水废钢量和规格大小，虽然废钢烘烤预热提高了受铁时废钢温度、缩短了废钢铁水加热和渗碳熔化时间，但实际生产中稍大规格废钢熔化不彻底现象时常发生，严重影响了铁水脱硫预处理的正常生产，为此，细小规格废钢破碎料和加入量控制成为铁水加废钢的主要方式。然而，在实际生产中发现铁水罐或鱼雷罐空罐加入废钢破碎料后引起铁水顶渣粘稠、铁水脱硫扒渣困难，严重影响了入炉铁水质量、转炉出钢回硫量、品种钢冶炼生产计划的实施和全流程生产组织等，因而，如何克服铁水加废钢引起的系列问题成为当下转炉大废钢比冶炼急需突破的关键技术之一。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种熔融废钢铁水改质剂及其制备方法与应用，其中，熔融废钢铁水改质剂有害元素含量少、成本低、制备简单、使用方便，具有提升熔融废钢铁水易氧化合金含量、降低顶渣氧化性、增加顶渣碱度、改善熔融废钢铁水脱硫反应热力学条件等优点，达到提高熔融废钢铁水脱硫反应效率与深脱硫稳定性、稳定入炉铁水质量、改善转炉冶炼操作与钢水质量等综合目的。

为达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：

第一方面，本发明提供一种熔融废钢铁水改质剂，所述改质剂包括以下重量百分比的原料：低成本硅铝钙碳合金55～75％、烧结铝酸钙10～20％、工业纯碱5～15％、萤石5～15％。

优选的是，所述低成本硅铝钙碳合金主要由Si、Al、Ca、C合金元素和金属Fe组成，主要杂质元素为P和S。

进一步优选的是，Si、Al、Ca、C合金元素的重量百分比含量范围为：Si:35～45％，Al:5～10％，Ca:9～19％，C:4～12％；金属Fe 的重量百分比含量范围为1.5～2.5％；杂质元素P、S的重量百分比含量范围为P≤0.05％，S≤0.1％。

优选的是，所述烧结铝酸钙的主要成分12CaO·7Al2O3含量≥ 85％，所述萤石的主要成分CaF2含量≥85％。

第二方面，本发明提供一种制备熔融废钢铁水改质剂的方法，包括如下步骤：

1)、按照熔融废钢铁水改质剂的原料组成进行备料；

2)、将低成本硅铝钙碳合金进行破碎，筛选后获得粒径≤5mm 自然级配的颗粒料；将烧结铝酸钙、萤石分别进行球磨，筛选后获得粒径小于150目的粉料；将工业纯碱碾压，筛选后获得粒径小于100目的粉料；