本發明屬于鋼鐵冶金,尤其涉及環保型鋁系鋼渣改質劑、制備方法及應用方法。
背景技術:
1、在含鋁鋼精煉生產過程中,為實現鋼渣改質、脫氧和吸附夾雜物,目前行業內普遍使用含金屬鋁的調渣劑進行爐外精煉調渣。現場主流調渣方式主要分為兩類:
2、第一類為預混型調渣劑,例如鋁渣球和鈣鋁球,其是將金屬鋁與石灰、鋁酸鈣和螢石等輔助渣劑預先混合制成粉狀或球團狀,再一次性加入鋼包完成調渣;該方式操作簡單且加料流程短,但存在以下明顯缺陷:
3、一是煙塵大且環保風險高,具體地,調渣劑中金屬鋁多為鋁粉或小粒度鋁粒,其反應活性極高,加入鋼包后瞬間劇烈氧化,伴隨大量煙塵噴發,現場污染嚴重,同時,粉狀物料在加料過程中易產生揚塵,這會進一步惡化作業換進;
4、二是產品時效性差且易失效,具體地,鋁粉或小粒度鋁粒化學活性強,其在儲存和運輸過程中易與其它組分提前發生反應,從而導致金屬鋁提前鈍化且調渣能力下降,進而導致使用效果受影響;
5、三是調渣效果難以控制,具體地,小粒度鋁反應速度過快,短時間內大量參與反應,調渣過程波動大,無法實現平穩且持續地改質,不利于鋼水質量穩定控制;
6、第二類為分步投加工藝,具體將金屬鋁與氧化鋁和螢石等輔助渣劑分開且分別加入;該方式雖可避免鋁與輔助渣劑提前反應,但操作繁瑣且需多次加料,這會延長精煉周期;同時,金屬鋁直接加入時燒損率高且利用率低,調渣成本上升;另外,輔助渣劑加料過程依然存在粉塵問題,環保風險無法從根本上解決。
7、綜上所述,目前含鋁調渣劑及調渣工藝普遍存在煙塵大、環保性差、鋁粒易失效和調渣效果不穩定等問題,難以滿足現代煉鋼綠色、高效和穩定的生產要求。
技術實現思路
1、本發明為克服現有技術缺陷,提供了一種環保型鋁系鋼渣改質劑、制備方法及應用方法,能夠改善調渣時煙塵問題和調渣效果。
2、本發明目的通過下述技術方案來實現:
3、第一方面,提供了一種環保型鋁系鋼渣改質劑,以質量分數計,改質劑的化學成分包括:
4、cao:20%~30%,al2o3:15%~25%,金屬al:35%~45%,na2o:1%~3%,n≤0.5%,mgo:4%~10%,feo≤2%,sio2:3%~8%,s≤0.2%,p≤0.2%,活性炭≤2.5%,h2o≤1.5%,其余為不可避免的雜質。
5、第二方面,提供了一種制備方法,其用于制備環保型鋁系鋼渣改質劑,其包括以下步驟:
6、將鋁酸鈣預熔渣和工業冰晶石破碎并研磨,再制漿造成中空顆粒球;
7、將鋁棒加熱后在空氣中拉拔成絲,再裁剪為鋁絲;
8、將中空顆粒球、鋁絲、酸化石墨和粘結劑充分混合,以形成改質劑。
9、進一步地,將鋁酸鈣預熔渣和工業冰晶石破碎并研磨包括:
10、將鋁酸鈣預熔渣和工業冰晶石破碎并研磨至80目以下顆粒。
11、進一步地,中空顆粒球的粒度為0.5mm~1.5mm。
12、進一步地,將鋁棒加熱后在空氣中拉拔成絲,再裁剪為鋁絲包括:
13、將鋁含量≥99.5%的鋁棒加熱至450℃~550℃;
14、再在空氣中拉拔成絲,其中,絲線直徑為1mm~1.5mm;
15、再將絲線裁剪為3mm~5mm長的鋁絲。
16、進一步地,粘結劑為有機環保粘結劑,粘結劑的加入比例為1%~2%。
17、第三方面,提供了一種應用方法,其利用環保型鋁系鋼渣改質劑進行調渣,其包括以下步驟:
18、將改質劑壓制成橢圓形的改質劑球;
19、lf出站時加入改質劑球至鋼包渣表面;
20、rh出站時加入改質劑球至鋼包渣表面。
21、進一步地,將改質劑壓制成橢圓形的改質劑球包括:
22、將改質劑壓制成20mm~50mm橢圓形改質劑球。
23、進一步地,lf出站時加入改質劑球至鋼包渣表面包括:
24、lf出站時按3~5kg/t鋼加入改質劑球至鋼包渣表面。
25、進一步地,rh出站時加入改質劑球至鋼包渣表面包括:
26、rh出站時按0.5~1.5kg/t鋼加入改質劑球至鋼包渣表面。
27、本發明的有益效果在于:
28、本發明制備改質劑的原料簡單且極易獲得,同時采用的鋁酸鈣預熔渣這種低氮鋁灰以及工業冰晶石均為鋁廠固廢,有利于環節冶金固廢回收利用壓力,且調渣過程基本無煙塵,能夠改善調渣時煙塵問題并提高環保性;
29、本發明由于改質劑采用全預熔料,其在煉鋼過程中熔化速度快,通過在精煉過程加入該改質劑,能快速成渣,有效改善渣態,同時降低鋼渣氧化性,有利于脫硫及去除鋼中夾雜的吸附,從而有利于改善調渣效果。
1.一種環保型鋁系鋼渣改質劑,其特征在于,以質量分數計,所述改質劑的化學成分包括:
2.一種制備方法,用于制備權利要求1所述的環保型鋁系鋼渣改質劑,其特征在于,包括以下步驟:
3.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述將鋁酸鈣預熔渣和工業冰晶石破碎并研磨包括:
4.根據權利要求3所述的制備方法,其特征在于,中空顆粒球的粒度為0.5mm~1.5mm。
5.根據權利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述將鋁棒加熱后在空氣中拉拔成絲,再裁剪為鋁絲包括:
6.根據權利要求5所述的制備方法,其特征在于,粘結劑為有機環保粘結劑,粘結劑的加入比例為1%~2%。
7.一種應用方法,利用權利要求1所述環保型鋁系鋼渣改質劑進行調渣,其特征在于,包括以下步驟:
8.根據權利要求7所述的應用方法,其特征在于,所述將改質劑壓制成橢圓形的改質劑球包括:
9.根據權利要求8所述的應用方法,其特征在于,所述lf出站時加入改質劑球至鋼包渣表面包括:
10.根據權利要求9所述應用方法,其特征在于,所述rh出站時加入改質劑球至鋼包渣表面包括: