[发明专利]一种转炉炼钢用无氟造渣助熔剂

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，特别涉及一种转炉炼钢用无氟造渣助熔剂。

背景技术

氧气转炉炼钢目前采用萤石、铁矾土、氧化铁等作助熔剂，这三类助熔剂目前各有优势和不足：对于萤石而言，随着萤石资源紧张，价格上涨，且大量使用萤石会造成氟污染，因此萤石的使用受到严格限制；对于铁矾土而言，其优势是价格低、资源广，但不足是化渣效率低、铁矾土冶金功能不足，对快速造渣和早脱磷效果不明显；对氧化铁而言，单一使用时，对炉衬侵蚀较重，且不能够实现脱磷和脱硫。

中国发明专利（申请号：200710020914.4）：碱性氧气转炉炼钢造渣助熔剂及其制备方法及造渣方法，提出一种采用含硼的无氟造渣助熔剂，给无氟造渣提供一种有效的方法；但是，高品位的硼资源也是有限的，而廉价的硼泥又很难达到炼钢造渣所需要硼含量，而且，含硼助熔剂中的氧化硼对炼钢脱硫和脱磷的贡献仅在于促进石灰熔解和快速造渣方面，B₂O₃本身是酸性物质，对炼钢的脱硫和脱磷的贡献不足；因此，需要开发一种更优良的转炉炼钢造渣助熔剂。

锂辉石是一种以Li₂O、Al₂O₃、SiO₂为主要组元的矿物，高品位的锂辉石用于提取Li₂O，但品位较低（Li₂O<5%）的锂辉石提取Li₂O的成本高，有待开发用于新的其他用途。

发明内容

本发明的目的是提供一种转炉炼钢用无氟造渣助熔剂，克服目前炼钢造渣采用萤石、铁矾土、氧化铁等作助熔剂存在的氟污染、化渣效率低、不利于早期快速造渣脱磷等问题等关键问题，同时实现低品位锂辉石资源的充分利用。

本发明的目的是通过下列技术方案来实现的：一种转炉炼钢用无氟造渣助熔剂，其特征在于该助熔剂的组成（质量百分数）为：锂辉石41-50%，活性石灰31-40%，氧化铁11-20%；本发明的无氟造渣助熔剂采用的制备方法是：原料经破碎至粒度小于3mm后充分混匀，在1350~1450℃预熔，熔化均匀后，从炉内放出，液态渣出炉后冷却，冷却后破碎加工成粒度尺寸为2~10mm的块状料，保持干燥状态下，防潮包装即可待用。

上述的无氟造渣助熔剂，采用的锂辉石的成分要求是：Li₂O>3.0%，Al₂O₃>19%，SiO₂<77%，余量为包括Na₂O、K₂O、MnO、TiO₂和P₂O₅在内的杂质，其中P₂O₅为纯有害杂质，P₂O₅<0.5%，纯有害杂质含量越低越好。

上述的无氟造渣助熔剂，采用的活性石灰的成分要求是：100%＞CaO≥90.0，5%≥MgO＞0，2.5%≥SiO₂＞0，其余为包括Al₂O₃在内的微量杂质；石灰应具有较高活性和纯度，活性石灰要特别注意防潮存放，最好选用优质石灰石新煅烧出来的石灰作原料。

上述的无氟造渣助熔剂，采用的氧化铁可以是轧钢铁皮、赤铁矿矿石、烧结矿粉废料或上述物质的混合物，要求所含的Fe₂O₃的质量分数大于85%，包括硫和磷在内的有害杂质越低越好。

使用本发明的转炉炼钢造渣助熔剂时，可以作为首批渣料加入炉内然后加入石灰等造渣料；也可以与石灰等造渣材料一起作为造渣料加入炉内；也可以在冶炼中期出现炉渣返干或化渣困难时作为助熔调渣剂使用；本发明的转炉炼钢造渣助熔剂的加入量为炼钢过程加入转炉造渣料总量的10-20%，根据实际化渣效果在此范围内调整加入量。

本发明的助熔剂的各个组元的含量是根据如下理论根据确定的：