[发明专利]基于脱碳渣的复合脱磷剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于钢铁冶金技术领域，适用于铁水预处理工艺，公开了一种基于脱碳渣的复合脱磷剂及其制备方法和应用，该基于脱碳渣的复合脱磷剂是将重量比为1：1~9的脱碳渣和石灰石混匀后制得，经预热，喷吹入待脱磷铁水，能实现碳、硅及磷元素的脱除，得到高纯净度钢水。本发明能够降低成本、高效完成铁水预处理且提高脱磷剂中石灰利用率及脱碳渣循环利用安全性。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，涉及复合脱磷剂，具体地说是基于脱碳渣的复合脱磷剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着钢铁需求量的不断增加，在提高钢铁产量与保证质量的同时，节能减排和废弃物利用的需求也给炼钢工艺带来不小的挑战，磷元素作为导致钢材冷脆的有害元素需在铁水预处理工艺中脱除，目前，铁水脱磷作为铁水预处理工艺的关键环节，一定程度上决定了钢材质量。

现行转炉铁水脱磷的方法是向铁水中快速供氧使磷生成P₂O₅上浮到炉渣中，加入脱磷剂，使P₂O₅与脱磷剂中的CaO反应，生成CaCO₃，CaCO₃熔点高且稳定，从而使磷元素稳定固溶在炉渣中，达到脱除磷的目的。现有的石灰系脱硅脱磷剂主要由萤石、氧化铁皮和石灰等组成，其中的石灰是由石灰石高温煅烧制得的，其生产过程能耗高，且过烧现象严重会降低石灰活性，使脱磷过程中，石灰无法充分熔化而利用率低，导致在终渣中存在大量的自由CaO，造成资源浪费。

目前，钢铁企业每年大约排放8000万吨转炉渣，且历年均有累计积存量，总量巨大。转炉渣含有较高的氧化铁和氧化钙质量分数，若能将其进行再次循环利用，不仅可提高企业的经济效益，还可减少对环境的污染及产生社会效益。但随着转炉双联工艺的推广，该工艺产生的转炉渣即脱碳渣直接循环利用时，脱碳渣与铁水直接接触会剧烈反应，造成喷溅，不仅影响所生产钢材的稳定性，还极易发生安全事故。

因此，开发一种低成本且高效脱磷的新型复合脱磷剂，解决现有脱磷剂石灰利用及脱碳渣的循环利用问题有着重要意义。

发明内容

本发明的一个目的，是要提供一种基于脱碳渣的复合脱磷剂，通过原料合理配比，以达到降低成本、高效完成铁水预处理且提高脱磷剂中石灰利用率及脱碳渣循环利用安全性的目的；

本发明的另外一个目的，是要提供上述基于脱碳渣的复合脱磷剂的制备方法；

本发明的还有一个目的，是要提供上述基于脱碳渣的复合脱磷剂的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于脱碳渣的复合脱磷剂，制成它的有效成分的原料是重量比为1：1～9的脱碳渣和石灰石。

作为一种限定，所述脱碳渣中铁氧化物的含量≥15％，SiO₂的含量为10～20％，CaO的含量为25～40％。

作为另一种限定，所述石灰石中CaO的含量≥50％。

本发明还提供了上述基于脱碳渣的复合脱磷剂的一种制备方法，它是将所述原料混匀制得。

作为一种限定，所述原料的粒径为0.1～5mm。

本发明也提供了上述基于脱碳渣的复合脱磷剂的一种应用，它是取基于脱碳渣的复合脱磷剂，预热，喷吹入待脱磷铁水，用于铁水预处理工艺；

其中，基于脱碳渣的复合脱磷剂和待脱磷铁水的重量比为1：6～15。

作为一种限定，所述预热是升高温度至500～700℃。

作为另一种限定，所述喷吹时间为10～20min；