[发明专利]KR法铁水预处理用脱磷剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种KR搅拌法铁水预处理脱磷剂，尤其涉及一种自身氧含量高，脱磷渣磷容量高，及高利用率KR法铁水预处理用脱磷剂。

背景技术

铁水预处理是指铁水进入炼钢炉(转炉、电炉等)前进行脱硅、脱磷、脱硫处理，其目的是将铁水中的[Si]、[P]、[S]在入转炉前脱到尽可能低的水平，以满足冶炼优特钢、纯净钢，是钢铁冶金中不可缺少的工序。

铁水预脱磷处理方法，按加料方式和搅拌方式可分为喷吹法、顶加熔剂机械搅拌法(KR法)以及顶加熔剂吹氮搅拌法等。KR法具有设备占地小、投资少，脱硫效率高，得到重视。脱磷热力学条件要求氧势必须尽可能高，但KR法铁水预处理工艺，没有喷枪和附属吹氧设备，无法另外吹氧，这样脱磷剂中氧源就显得尤为重要。常规脱磷剂采用氧化铁皮、烧结矿或转炉渣作为氧源，这些原料中氧源含量低，加之存在氧反应效率和利用率问题，难以满足KR法脱磷对氧势要求，因此常规脱磷剂在KR工艺中脱磷效果不好，给脱磷带来困难。

铁水预处理时，脱磷反应业主要通过(CaO)在富(O)条件下生成(CaO·P₂O₅)，而使铁水中的[P]被去除(1)，但由于(CaO·P2O5)的不稳定性，加上铁水中的[Si]优先氧化成(SiO₂)，同时铁水中高达3.0％以上含量[C]，这又使得生成的(CaO·P₂O₅)易发生回磷反应(2)，结果是磷又回到铁水里去了，因此也会降低脱磷效果，难以达到较低[P]含量。具体反应如下式：

2[P]+5(O)+(CaO)＝(CaO·P₂O₅)         (1)

(CaO·P₂O₅)+5[C]+(SiO₂)＝(CaO·SiO₂)+2[P]+5{CO}    (2)

在KR法脱磷工艺中，如果顶加粉状脱磷剂，则在加入过程中会大量被除尘抽风机抽走，利用率很低，影响脱磷效果；但如果加入块状脱磷剂，虽然可以避免在加入过程中被除尘系统抽走的不利，但加入后，会造成脱磷剂化渣时间长，反应不充分，脱磷率也会明显降低。

中国专利CN1372009A公开的铁水、钢水脱磷剂，由30％～60％氧化铁(Fe₂O₃·FeO)、30％～60％活性石灰(CaO)、5％～20％氟化钙(CaF₂)，制成0.5—1mm的颗粒状。此脱磷剂因是通过顶喷法或吹喷法加入，因有充足的氧源，因而未对氧化铁的组成作出限定，在KR工艺中氧源量得不到稳定保证，再加上易发生回磷反应，达不到高要求的脱磷率；其次，其产品颗粒太小，在KR工艺中应用将大量被除尘风吸走，降低了脱磷剂的利用率。因此不适于在KR法工艺中应用。

中国专利CN1290757A公开的冶炼用高效脱磷球团，由40-70％CaO，10-40％FeO，8-15％CaF2，2-6％粘结剂，经两次混料后压型，于150℃—200℃低温烘烧，保温24—48小时。因其原料全部采用FeO，氧含量低，用于KR工艺中脱磷效果差；其次，在压球过程中，加3～15％水后经150℃—200℃低温烘烧，会导致CaO的失效，脱磷效果降低。因此也不适用KR工艺中脱磷。

中国专利CN1524969公开的以转炉渣为原料的铁水脱磷剂，由转炉渣20～50、石灰15～28、铁氧化物20～43、萤石0～3、苏打0～3、石灰石0～3组成。原料采用高达20～50％废弃转炉渣，而转炉渣本身磷、硅含量较高(P₂O₅1-5％，SiO₂10-30％)，以及还有较多其它成份，这势必影响脱磷剂的脱磷率；其次，铁氧化物采用的是烧结矿或轧钢铁皮，氧源含量低，同样也不适合KR工艺中脱磷。

中国专利CN1182799公开在顶吹氧气(供氧强度：0.75—1.20Nm³/mint)和底吹氮气工艺中使用的脱磷剂，其A和/或B合成渣组成，分别为合成渣A：CaO50—70％，铁氧化物15—35％，萤石CaF₂ 5—15％；合成渣B：CaO55—70％，铁氧化物15—30％，萤石CaF₂ 4—10％，Na₂Co₃4—9％。同样该脱磷剂不适用于KR工艺。