本发明属于钢铁冶炼
技术领域：
，涉及一种转炉用预熔型复合化渣剂及其制备方法。
背景技术：
：转炉炉渣是以氧化物为主要成分形成的多组分熔体，在冶炼过程中起分离杂质、去除粗金属中的有害成分、富集有用的金属氧化物、精炼金属的作用。所以，炼好渣是炼好钢的必要前提。在转炉吹炼过程中，由于钢水成分和熔池温度的不断变化，同时随着石灰、白云石等多种造渣料的加入，炉渣成分和性质也在不断发生变化。转炉不同吹炼阶段，其冶炼任务不同，因此，对炉渣的成分控制要求也不同，一般前期要求快速化渣，中期渣化透，后期渣要做稠。为满足转炉吹炼各阶段对炉渣控制要求，一般会在冶炼过程添加化渣剂进行调渣。一般，转炉化渣剂应满足以下条件：一是熔点低，能快速化渣，无高熔点化合物生成；二是对炉衬侵蚀小；三是环保，对环境污染小；四是成本合适，质量稳定，能满足吹炼不同阶段的要求；五是熔化吸热少。目前，转炉化渣一般采用萤石，由于萤石熔点低，化渣速度快，其使用范围广。虽然萤石化渣效果好，但萤石不仅会加重炉衬的侵蚀，且对环境有污染。公开号为cn200710021449.6的发明专利公开了一种转炉炼钢用无氟复合化渣剂及其生产方法，其组分及含量是：氧化铁feo：40-50％；氧化钙cao：10-20％；氧化锰mno：12-45％；水h2o：0.5-1％；氧化镁mgo：1-8％；其它氧化物三氧化二铝al2o3、二氧化硅sio21-10％，其余为杂质。该化渣剂无氟、环保，成渣速度快，利用脱磷，但熔化吸热大，不利于化渣，且氧化性较高，对炉衬有侵蚀。公开号为cn201210307853.0的发明专利公开了一种转炉用无氟化渣剂及其制备方法，其所含组份的重量百分比分别为：金属铝1～15％、三氧化二铝38～55％、铁及其氧化物8～22％、二氧化硅≤20％、氧化钙≤10％、氧化镁≤4％。该渣料无氟环保，化渣效果好，但有化渣剂主要含量为al+al2o3，其熔点高，也不利于化渣，且成本高。公开号为cn200610084905.7的发明专利公开了一种炼钢炉渣的新型化渣剂，该化渣剂是一种碱性氧化物，熔点低于1200℃，主要三石灰与铁矿粉组成，石灰为15-37％，氧化矿粉为60-85％，主要含氧化钙15-37％，含氧化铁为60-85％。该化渣剂虽然无氟环保，但其熔化吸热大，不利于化渣，且渣氧化性较高(feo为60-85％)，对炉衬有侵蚀。公开号为cn201210194179.x的发明专利公开了一种无氟化渣剂，它是以铝矾土为主要原料，以硅石、无氟含铁化合物、生石灰为辅料，其组成为：al2o343～50％、sio211～13％、fe2o315～20％和cao2～4％。该化渣剂虽然无氟环保，但al2o3含量高，熔点高，且化渣剂中碱性氧化物含量低，不利于溅渣护炉，对脱磷有一定影响。综上，现有的化渣剂存在污染环境、熔化吸热量大、熔点高、成本高、脱磷低等问题，不能满足高质量转炉化渣剂的要求。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种转炉用预熔型复合化渣剂及其制备方法。为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：提供一种预熔型复合化渣剂，其原料为石灰、氧化铁粉、活性氧化铝粉、活性氧化镁粉、低硫水泥、硅石粉和活化剂，并且原料中包含以下质量百分含量的组分：cao15-35％，fe2o315-35％，al2o35-15％，mgo5-15％，sio2≤15％，化渣剂中杂质元素s≤0.25％。按上述方案，所述石灰中cao≥85％，s≤0.25％，活性氧化铝粉中al2o3≥70％，al≥15％，活性氧化镁粉中mgo≥85％，硅石粉中sio2≥90％，粒度≤3mm，氧化铁粉中fe2o3≥85％，低硫水泥为低硫硅酸盐水泥。按上述方案，所述活化剂为硬脂酸。本发明还包括上述预熔型复合化渣剂的制备方法，具体步骤如下：a、将石灰、活性氧化铝粉和硅石粉按比例混匀，然后进行预熔得到预熔料，预熔料冷却后进行破碎，破碎后过5mm筛，筛余≤5％，取筛下物备用；b、取筛下物与活性氧化镁粉、氧化铁粉、低硫水泥和活化剂按比例进行配料，将配料进行干混，混匀后加水进行湿混得到湿混料；c、将湿混料进行压球，得到湿料球，将湿料球加热至280～300℃，并保温4～6小时，烘干至成品水份≤0.5％即得到预熔型复合化渣剂。按上述方案，步骤a预熔温度为1350～1500℃。按上述方案，步骤c所述湿混球粒径为40～50mm。本发明综合考虑萤石、锰矿、氧化铁皮、烧结返矿、铁矾土、铝矾土等化渣剂的优缺点，采用以下技术方案：化渣剂中含有一定量的tfe，不仅有利于冶炼前期化渣，且利于脱磷；配有mgo、cao和al2o3，具有石灰或轻烧白云石的造渣和护炉作用，其中mgo能使2cao·sio2多元系相图中的析出区域缩小，有利于快速化渣，al2o3能够有效抵抗碳氧激烈反应期因夺取渣中feo而导致的炉渣返干。本发明的有益效果在于：本发明提供的预熔型复合化渣剂原材料环保，不含caf2，避免了f对炉衬砖的浸蚀和环境的污染；熔点低，成渣速度快，能有效促进炉渣前期“早化”和中期“化透”，形成合适的氧化性泡沫渣，可显著改善炉渣的透气性，减少吹炼过程喷溅；同时，该化渣剂能够有效改善吹炼过程化渣效果，保证吹炼过程平稳，不返干、不粘枪；另外，该化渣剂改善吹炼化渣效果后可降低转炉终点氧，降低炉渣氧化性，可减少钢铁料消耗，降低生产成本。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。本发明提供一种预熔型复合化渣剂，其原料为石灰、氧化铁粉、活性氧化铝粉、活性氧化镁粉、低硫水泥、硅石粉和活化剂(硬脂酸)，并且原料中包含以下质量百分含量的组分：cao15-35％，fe2o315-35％，al2o35-15％，mgo5-15％，sio2≤15％，化渣剂中杂质元素s≤0.25％。本发明实施例所用石灰中cao≥85％，s≤0.25％，活性氧化铝粉中al2o3≥70％，al≥15％，活性氧化镁粉中mgo≥85％，硅石粉中sio2≥90％，粒度≤3mm，氧化铁粉中fe2o3≥85％，低硫水泥为低硫硅酸盐水泥。上述预熔型复合化渣剂的制备方法，具体步骤如下：a、将石灰、活性氧化铝粉和硅石粉按比例混匀，然后在1350～1500℃下进行预熔得到预熔料，预熔料冷却后进行破碎，破碎后过5mm筛，筛余≤5％，取筛下物备用；b、取筛下物与活性氧化镁粉、氧化铁粉、低硫水泥和活化剂按比例进行配料，将配料进行干混，混匀后加水进行湿混得到湿混料；c、将湿混料进行压球，得到粒径为40～50mm的湿料球，将湿料球加热至280～300℃，并保温4～6小时，烘干至成品水份≤0.5％即得到预熔型复合化渣剂。实施例1一种转炉炼钢用复合化渣剂，原料为石灰、氧化铁粉、活性氧化铝粉、活性氧化镁粉、低硫水泥(低硫硅酸盐水泥)、硅石粉和硬脂酸。原料取样分析：石灰：cao85％，s0.20％；活性氧化铝粉：al2o382％，al15％；活性氧化镁粉：mgo85％；硅石粉：sio290％，粒度≤3mm；氧化铁粉：fe2o385％；具体生产工艺如下：1)混料预熔将石灰、活性氧化铝粉、硅石粉按照质量比70：10：30进行配料，混匀后加热至1450℃进行预熔，熔化后得到预熔料；2)预熔料破碎过筛预熔料冷却后进行碾磨破碎，并过5mm筛，取筛下物备用(筛余≤5％)；3)混料将筛下物和活性氧化镁、低硫水泥、氧化铁粉、活化剂按照质量比96：30：4：60：2混匀，然后加水进行湿混得到湿混料；4)压球将上述湿混料放入辊式压球机内滚压成球，其粒径为40-50mm；5)烘焙将上述湿料球进行烘烤(加热至280℃保温6小时)至成品水份≤0.5％，冷却后筛分入库即得到转炉炼钢用复合化渣剂。以上工艺方法生产的预熔型复合化渣剂含量按重量百分比为：成分caomgofe2o3al2o3sio2s含量，％35.014.728.55.015.00.25该预熔型复合化渣剂使用情况见表1：表1实施例2一种转炉炼钢用复合化渣剂，原料为石灰、氧化铁粉、活性氧化铝粉、活性氧化镁粉、低硫水泥(低硫硅酸盐水泥)、硅石粉和硬脂酸。原料取样分析：石灰：cao92％，s0.22％；活性氧化铝粉：al2o370％，al26％；活性氧化镁粉：mgo90％；硅石粉：sio295％，粒度≤3mm；氧化铁粉：fe2o390％；具体生产工艺如下：1)混料预熔将石灰、活性氧化铝粉、硅石粉按照质量比70：30：30进行配料，然后加热至1350℃进行预熔，熔化后得到预熔料；2)预熔料破碎过筛预熔料冷却后进行碾磨破碎，并过5mm筛，取筛下物备用(筛余≤5％)；3)混料将筛下物和活性氧化镁、低硫水泥、氧化铁粉、活化剂按照质量比80：10：5：60：5混匀，然后加水进行湿混得到湿混料；4)压球将上述湿混料放入辊式压球机内滚压成球，其粒径为40-50mm；5)烘焙将上述湿料球进行烘烤(加热至290℃保温5小时)至成品水份≤0.5％，冷却后筛分入库即得到转炉炼钢用复合化渣剂。以上工艺方法生产的预熔型复合化渣剂含量按重量百分比为：成分caomgofe2o3al2o3sio2s含量，％34.45.429.614.814.20.20该预熔型复合化渣剂使用情况见表2：表2实施例3一种转炉炼钢用复合化渣剂，原料为石灰、氧化铁粉、活性氧化铝粉、活性氧化镁粉、低硫水泥(低硫硅酸盐水泥)、硅石粉和硬脂酸。原料取样分析：石灰：cao90％，s0.18％；活性氧化铝粉：al2o380％，al18％；活性氧化镁粉：mgo92％；硅石粉：sio293％，粒度≤3mm；氧化铁粉：fe2o388％；具体生产工艺如下：1)混料预熔将石灰、活性氧化铝粉、硅石粉按照质量比70：30：30进行配料，然后加热至1400℃进行预熔，熔化后得到预熔料；2)预熔料破碎过筛预熔料冷却后进行碾磨破碎，并过5mm筛，取筛下物备用(筛余≤5％)；3)混料将筛下物和活性氧化镁、低硫水泥、氧化铁粉、活化剂按照质量比65：30：3：30：2混匀，然后加水进行湿混得到湿混料；4)压球将上述湿混料放入辊式压球机内滚压成球，其粒径为40-50mm；5)烘焙将上述湿料球进行烘烤(加热至300℃保温4小时)至成品水份≤0.5％，冷却后筛分入库即得到转炉炼钢用复合化渣剂。以上工艺方法生产的预熔型复合化渣剂含量按重量百分比为：成分caomgofe2o3al2o3sio2s含量，％34.714.616.014.914.80.18该预熔型复合化渣剂使用情况见下表3：表3实施例4一种转炉炼钢用复合化渣剂，原料为石灰、氧化铁粉、活性氧化铝粉、活性氧化镁粉、低硫水泥(低硫硅酸盐水泥)、硅石粉和硬脂酸。原料取样分析：石灰：cao95％，s0.21％；活性氧化铝粉：al2o378％，al18％；活性氧化镁粉：mgo89％；硅石粉：sio292％，粒度≤3mm；氧化铁粉：fe2o391％；具体生产工艺如下：1)混料预熔将石灰、活性氧化铝粉、硅石粉按照质量比1：1：1进行配料，然后加热至1500℃进行预熔，熔化后得到预熔料；2)预熔料破碎过筛预熔料冷却后进行碾磨破碎，并过5mm筛，取筛下物备用(筛余≤5％)；3)混料将筛下物和活性氧化镁、低硫水泥、氧化铁粉、活化剂按照质量比100：30：7：60：3混匀，然后加水进行湿混得到湿混料；4)压球将上述湿混料放入辊式压球机内滚压成球，其粒径为40-50mm；5)烘焙将上述湿料球进行烘烤(加热至295℃保温4.5小时)至成品水份≤0.5％，冷却后筛分入库即得到转炉炼钢用复合化渣剂。以上工艺方法生产的预熔型复合化渣剂含量按重量百分比为：成分caomgofe2o3al2o3sio2s含量，％15.815.035.014.614.80.20该预熔型复合化渣剂使用情况见下表4：表4当前第1页12