[发明专利]一种以高铁赤泥为基体的铁水脱硅剂及其使用方法

说明书

本发明公开一种以高铁赤泥为基体的铁水脱硅剂及使用方法，由以下组分按质量百分比组成：高铁赤泥70％～90％、镁渣10％～25％，控制脱硅剂二元碱度0.6～1.2之间；所述高铁赤泥成分：Fe₂O₃ 35～55％，Al₂O₃ 10～20％，Na₂O 5～15％，其余成分为SiO₂、TiO₂、CaO及杂质；所述镁渣中氧化钙含量≥55％、氧化镁含量≥6％和二氧化硅含量≤35％。高炉出铁前或出铁时，将干燥的铁水脱硅剂按照每吨铁水20～40kg/t的加入量加入到铁水罐中。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，尤其涉及一种以高铁赤泥为基体的铁水脱硅剂及其使用方法。

背景技术

赤泥是氧化铝厂生产氧化铝过程中外附带产生的固体废弃物，一般每生产一吨的氧化铝将会产生1～1.8吨的赤泥，2015年我国的堆放量已经达到3亿多吨，赤泥的存放不仅占用大量的土地、污染环境、而且存在着严重的安全隐患。赤泥中除含有Al、Fe、Si外，还含有一定量的Ga、Sc、In等多种稀散元素和Na₂O，尤其是用拜耳法生产氧化铝后的外排赤泥，其铁含量普遍在30％～60％之间，因而这种高铁赤泥回收利用价值较高，但由于高铁赤泥中氧化铝和碱金属含量高，一般不能用于常规的高炉炼铁，目前在工业生产中尚不能大量利用。

金属镁冶炼还原渣(镁渣)中含有大量的CaO，还含有一定量的SiO₂、MgO和Fe₂O₃。其中CaO、MgO和Fe₂O₃均对铁水预处理脱硅有利，镁渣属于金属镁生产企业的工业废料，目前常采用倾倒在荒地或填埋山沟的方法处理。金属镁渣中细粉含量高，粒度小于100μm的颗粒达到60以上，容易造成空气污染。另外，镁渣具有强烈的碱性，容易使土壤盐碱化。因此有必要是的金属镁渣得到合理的利用。

磷是钢中的有害元素，因此要进行脱除。在传统技术中钢中的磷含量一般控制在0.010％以下，一些纯净钢和特殊钢中的磷含量一般控制在0.005％以下。为实现这一目标大多数钢铁厂采用铁水预处理的方式将铁水中的磷脱除。但是铁水脱磷是氧化过程，在向铁液吹氧或供氧过程中，硅先于磷氧化，因此，脱磷之前要先脱硅，只有铁水中硅降到一定水平以后，磷才能大幅度地氧化。

脱硅剂以提供氧源的材料为主剂，以调整炉渣碱度、改善炉渣流动性的熔剂为副剂。脱硅剂主剂主要分为氧化剂，氧化剂有固体氧化剂和气体氧化剂。固体氧化剂主要有：铁矿石、球团矿、烧结矿、轧钢铁皮、炼钢除尘粉尘，气体氧化剂主要有氧气。除主剂外还加入少量副剂，常用的副剂主要有石灰、萤石、CaO+CaF₂、Na₂CO₃以及转炉钢渣等。

铁水的脱硅方式主要有两种方式，一种是可在高炉出铁沟、摆动流嘴、铁水罐等投撒脱硅剂，另外一种增加专门设备在转炉或铁水罐等采用喷吹方式。

近年来，随着人们对环境保护的日益重视，工业废料的处理和利用一直是发展环境友好和循环经济的难点之一，人们不断提出工业废料循环利用的新方法：

中国专利申请号201210275869.8(一种转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法)公布了一种转底炉直接还原高铁赤泥生产铁精粉的方法，步骤包括：①将高铁赤泥进行烘干处理后，与还原剂按一定比例进行配料、混合、压球，制得生球；②将生球放入转底炉内进行还原，制得金属化球团；③对上述的金属化球团进行冷却、破碎、磁选和重选，制得铁精粉。本方法有效解决了现有技术中高铁赤泥经多级磁选所得铁精粉含铁低，Al₂O₃、Na₂O含量高的问题，本发明所得铁精粉质量满足钢铁厂原料要求，为高铁赤泥的高效利用提供出路。