[发明专利]以脱碳炉炉渣为原料制备的脱磷剂及铁水脱磷方法

说明书

技术领域

本发明属于铁水脱硫技术领域，特别是涉及一种以脱碳炉炉渣为原料制备的脱磷剂及铁水脱磷方法，冶金生产过程中铁水脱磷的脱磷剂及采用所述脱磷剂的转炉铁水脱磷工艺。

背景技术

目前我国钢渣产生量约0.7亿吨，未利用的钢渣堆弃量约为3亿吨，占地3万亩，钢渣资源的综合利用率为仅为35%。积极开发和应用先进有效的处理技术和资源化利用新技术，提高钢渣利用率，最终实现钢铁渣“零”排放是钢铁企业发展循环经济，实现可持续发展的重要课题之一。从节能降耗的角度出发，开发转炉冶炼洁净钢平台是钢铁工业发展的必然趋势，而在这新流程中脱碳炉炉渣的循环利用起到举足轻重的作用。

随国家对钢铁厂环保的重视，如何充分利用钢厂内资源实现钢厂资源的循环利用是目前钢厂亟待解决的问题之一。在钢厂内固体废弃物中以含磷量低、碱度高的脱碳炉的炉渣具有较高的利用价值。通过对处理后脱碳炉炉渣的化学分析结果表明，炉渣中含有(CaO)为38～40%，（MgO）为11～14%，（TFe）为25～35%，而含有的（P₂O₅）为0.7～1.1%。由于是熔化过的，具有较高的碱度和氧化铁含量，而有害元素较少，因此，脱碳炉炉渣是转炉造渣、铁水脱磷剂最好的配料之一。

炼钢厂每天产生大量的除尘灰，除尘灰主要成分是FeO和CaO等炼钢原料，其中粗灰含有（CaO）为32～35%，（TFe）为38～42%，（SiO₂）为5～6%，（P₂O₅）为0.3～0.6；细灰含有（CaO）为15～18%，（TFe）为45～50%，（SiO₂）为2～4%，（P₂O₅）为0.3～0.5%。具有较高的（FeO）含量，且有害元素少，因此，也是造渣的较好材料之一。

炼钢厂内每天有大量的石灰筛下物，包括石灰料仓和石灰窑的筛下物。通过大部分都送到炼铁厂作为烧结矿、球团矿的原料。若把这些具有较高CaO含量做为制备脱磷剂的原料，也减少钢厂的运输成本和运输过程对环境的污染。因此，利用上述炼钢厂的固体废弃物来制备脱磷剂并加以利用是非常有意义的。

在公开的脱磷剂制备的专利中对炉渣做为脱磷剂的有过报道，如中国专利（申请号200910263060.1一种铁水预处理脱磷剂）公开了一种以转炉终渣、活性石灰、氧化铁、硼酐配制的脱磷剂。该发明的不足之处是转炉终渣中的五氧化二磷的含量较高，增加了铁水的磷负荷，不利于脱磷。另外，硼酐是低熔点物质，在较低的温度下就流动了，留下的高熔点物质（CaO和MgO）会使炉渣粘稠，影响铁水的脱磷效果。而其他的专利，如中国专利（申请号200910103666.9，以转炉渣为原料的复合脱磷剂及其制备方法）及中国专利（申请号03115576.6，一种以转炉渣为原料的铁水脱磷剂），的主要不足也是转炉终渣的磷含量较高和化渣能力不强的问题，不适合低温铁水的脱磷。

随着转炉双联法（脱磷炉和脱碳炉双联）的应用，大多数钢厂都在尝试双联工艺以生产洁净钢。而以一座转炉的双联工艺居多，即转炉前期采用预脱磷工艺，预处理脱磷后倒掉脱磷渣以实现转炉前期脱磷。但存在的问题是转炉前期温度较低，加入大量的石灰、烧结矿后炉渣熔化较慢，导致脱磷后的炉渣很难倒出，影响了铁水脱磷的效果。

利用脱碳炉炉渣具有化渣快、脱磷能力强的特点制备脱磷剂可有效地解决铁水预脱磷中存在的化渣慢的问题，从而提高转炉的铁水脱磷效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以脱碳炉炉渣为原料制备的脱磷剂及铁水脱磷方法，利用钢厂自有的废弃的炉渣、除尘灰及石灰筛下等原料形成高附加值的高效脱磷产品，形成钢厂固体废弃物的再循环利用。

本发明提供一种以脱碳炉炉渣制备脱磷剂由脱碳炉炉渣、除尘灰、石灰粉及化渣剂组成，脱碳炉炉渣经过渣处理法处理后，进行磁选、破碎、磨细后作为脱磷剂的备用料；其配料组成（重量%）为：脱碳炉炉渣40～60%，除尘灰10-30%；石灰粉10～30%，化渣剂5～10%。配制好的料经过混匀后通过高压压球机压制成脱磷剂；制备的脱磷剂用于转炉前期铁水脱磷。