一種高磷鐵水的脫磷劑及其應用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高磷鐵水的脫磷劑及其應用方法，屬于鋼鐵冶金技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來鐵礦石價格逐年上漲，供需矛盾突出，國內鋼鐵企業迫于成本壓力，紛紛開始尋求開發利用國內的中高P鐵礦石資源。中高磷鐵礦的鐵品位比目前使用的鐵礦石低，所得鐵水雜質含量相對較高，特別是其中的磷，含量很高，對鐵水品質危害極大。該鐵水若要達到后續煉鋼要求必須進行鐵水預處理脫磷。因此對高磷鐵水的脫磷研宄顯得尤為迫切。對鐵水預處理脫磷工藝來說，要取得良好脫磷效果的一個關鍵環節就是找到高效脫磷劑。從前人的研宄結果可知，中高磷鐵水在高堿度、高氧化性下更有利于脫磷，但堿度過高會影響爐渣的流動性，因此通常會加入助熔劑CaF2來進行改善。但在實際生產中，CaF 2會對鐵水罐有不同程度的侵蝕，且其價格貴、成本高，還會降低脫磷渣的枸溶率，影響爐渣的回收利用。
[0003]專利申請號為2009102731091、名稱為“無氟鐵水脫磷劑”公開了一種不含氟的脫磷劑，但該脫磷劑的脫氯率不高，僅為70%左右。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有技術中存在的問題及不足，提供一種高磷鐵水的脫磷劑及其應用方法。該高磷鐵水的脫磷劑解決現有技術中存在的無氟脫磷劑對傳統的CaO-S12-FeO-CaF2脫磷渣系改造過程中的脫磷率較低的問題，提供一種在不用氟化物作助熔劑的情況下提高脫磷率的高磷鐵水的脫磷劑及其應用方法，本發明通過以下技術方案實現。
[0005]一種高磷鐵水的脫磷劑，該高磷鐵水的脫磷劑質量百分比組分為:鐵氧化物60% ?70%、Ca020%~30%、Si025%~10%、Al2030%~6% 和 Na2C030%~6%。
[0006]所述鐵氧化物為Fe3O4、FeO或Fe2O3。
[0007]一種高磷鐵水的脫磷劑應用方法，將生鐵在高溫下熔化生成鐵水，其具體步驟如下:首先當鐵水溫度降至1400°C進行保溫，加入脫磷劑總加入量50%?70%的由6Owt.% ?70wt.% 鐵氧化物、20wt.%~30wt.%Ca0、5wt.%~10wt.%Si02、0wt.%~6wt.%A1203和Owt.%~6wt.%Naf03組成的脫磷劑，剩下的脫磷劑在反應的第3分鐘加入，反應期間不換渣，加脫磷劑后前5min用鋼棒進行攪拌，15?20min后脫磷結束。
[0008]上述Fe304、FeO、Fe2O, CaO, Si02、A1203、Na2CO3為分析純粉末。
[0009]本發明的鐵水脫磷劑各成分的設計原理及其脫磷工藝原理如下:鐵的氧化物的作用是將金屬液中的磷、硅元素分別氧化成P2O5和S1 2并上浮進入爐渣，所選的氧化物最好為Fe3O4或者是等氧量的FeO或Fe 203，氧化鈣的作用是與P2O5結合生成磷酸媽，與S1 2結合生成硅酸鈣并牢固的結合在爐渣中。由于渣系中Al2O3或Na2CO3均在6%左右時，其熔化溫度可降至1200°C以下，加快了成渣速度，降低渣黏度，從而改善脫磷反應的動力學條件。
[0010]本發明的有益效果是:(I)本發明無氟脫磷劑利用Al2O3或Na 20)3完全替代CaF2作為助熔劑，在保證了較高鐵水脫磷率的基礎上，避免了 CaF2會對鐵水罐有不同程度的侵蝕和目前脫磷劑中氯或氟對環境造成的污染；(2)采用本發明的無氟脫磷劑脫磷率最高能達到93.79%，效果顯著。
【具體實施方式】
[0011 ] 下面結合【具體實施方式】，對本發明作進一步說明。
[0012]實施例1
該高磷鐵水的脫磷劑，該高磷鐵水的脫磷劑質量百分比組分為:鐵氧化物68%、Ca024%、Si026%、Al2032% 和 Na2C030%，其中鐵氧化物為 Fe2O30
[0013]該高磷鐵水的脫磷劑應用方法，將339g生鐵(鐵水成分[P] =0.30wt.%、[Si]=0.lOwt.%)在高溫下熔化生成鐵水，其具體步驟如下:首先當鐵水溫度降至1400°C進行保溫，加入脫磷劑總加入量(總加入量為67.8g) 50%的由68wt.%Fe203鐵氧化物、24wt.%Ca0、6wt.%Si02、2wt.%A1203和Owt.%Na 2C03組成的脫磷劑，剩下的脫磷劑在反應的第3分鐘加入，反應期間不換渣，加脫磷劑后前5min用鋼棒進行攪拌，15?20min后脫磷結束。
[0014]將取出的鐵水樣送去檢測，脫磷處理后鐵水含磷0.057wt.%，脫磷率為80.34%。
[0015]實施例2
該高磷鐵水的脫磷劑，該高磷鐵水的脫磷劑質量百分比組分為:鐵氧化物68%、Ca022.4%、Si025.6%、Al2034%、Na2C030%，其中鐵氧化物為 Fe203。
[0016]該高磷鐵水的脫磷劑應用方法，將300g生鐵(鐵水成分[P] =0.30wt.%、[Si]=0.lOwt.%)在高溫下熔化生成鐵水，其具體步驟如下:首先當鐵水溫度降至1400°C進行保溫，加入脫磷劑總加入量(總加入量為60g) 70%的由68wt.%Fe203鐵氧化物、22.4wt.%CaO、5.6wt.%Si02、4wt.%A1203和Owt.%Na 2C03組成的脫磷劑，剩下的脫磷劑在反應的第3分鐘加入，反應期間不換渣，加脫磷劑后前5min用鋼棒進行攪拌，15?20min后脫磷結束。
[0017]將取出的鐵水樣送去檢測，脫磷處理后鐵水含磷0.0lSwt.%，脫磷率為93.79%。
[0018]實施例3
該高磷鐵水的脫磷劑，該高磷鐵水的脫磷劑質量百分比組分為:鐵氧化物66%、Ca022.4%、Si025.6%、Al2036% 和 Na2C030%，其中鐵氧化物為 Fe203。
[0019]該高磷鐵水的脫磷劑應用方法，將300g生鐵(鐵水成分[P] =0.30wt.%、[Si]=0.lOwt.%)在高溫下熔化生成鐵水，其具體步驟如下:首先當鐵水溫度降至1400°C進行保溫，加入脫磷劑總加入量(總加入量為60g) 60%的由66wt.%Fe203鐵氧化物、22.4wt.%CaO、5.6wt.%Si02、6wt.%A1203和Owt.%Na 2C03組成的脫磷劑，剩下的脫磷劑在反應的第3分鐘加入，反應期間不換渣，加脫磷劑后前5min用鋼棒進行攪拌，15?20min后脫磷結束。
[0020]將取出的鐵水樣送去檢測，脫磷處理后鐵水含磷0.019wt.%，脫磷率為93.44%。
[0021]實施例4
該高磷鐵水的脫磷劑，該高磷鐵水的脫磷劑質量百分比組分為:鐵氧化物68%、Ca024%、Si026%、A12030% 和 Na2C032%，其中鐵氧化物為 Fe2O30
[0022]該高磷鐵水的脫磷劑應用方法，將366g生鐵(鐵水成分[P] =0.30wt.%、[Si]=0.lOwt.%)在高溫下熔化生成鐵水，其具體步驟如下:首先當鐵水溫度降至1400°C進行保溫，加入脫磷劑總加入量(總加入量為73.2g) 60%的由68wt.%Fe203鐵氧化物、24wt.%CaO、6wt.%Si02、0wt.%A1203和2wt.%Na 2C03組成的脫磷劑，剩下的脫磷劑在反應的第3分鐘加入，反應期間不換渣，加脫磷