[发明专利]一种适用于中高磷钢水的纳米脱磷造渣剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于中高磷钢水的纳米脱磷造渣剂及其制备方法。按照重量百分数计，其包括如下组分：纳米CaO 20％～38％，纳米BaO 5～15％，FeO 10～20％，Al₂O₃ 3％～18％，SiO₂ 10％～20％，MgO 1.8～10％。本发明的中高磷钢水脱磷的造渣剂可以促进中高磷钢水顶吹转炉脱磷炼钢时快速成渣，能通过“双渣法”将磷元素重量百分含量为0.025％‑0.080％的中高磷钢水，脱磷至0.015％以下，脱碳转炉少渣冶炼超低磷钢生产工艺，通过工艺优化取得了良好效果，为大型转炉生产洁净钢，高效低磷钢冶炼提供理论和实践的指导。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其是一种适用于中高磷钢水的纳米脱磷造渣剂及其制备方法。

背景技术

在转炉内，将磷含量控制在合理的水平，因此研究高效低成本转炉脱磷工艺十分必要。迫切需要找到一条符合生产实际的稳定高效转炉脱磷工艺，满足大批量、高洁净钢材生产的需要。

磷在铁液中是表面活性物质，磷的存在可以大大降低铁液同炉渣的相界面张力，而且在界面上磷较易富集；氧也是典型的表面活性物质，容易在表面富集，这就促进了阴离子0^2-同磷原子的逐步结合，因此脱磷反应进行较快。脱磷反应可归纳为：

(1)反应初期，溶铁中氧含量低，脱磷速度慢，气相向溶铁供氧是脱磷反应的限制性环节；

(2)反应中期，溶铁氧含量不断增加并达到一定值，脱磷速度不断加快达到一定值，随着氧含量达到较高值，供氧和磷的传递同样重要；

(3)反应后期，钢中磷含量降低，随之脱磷速度也降低，脱磷生成物在固体氧化物侧传递是限制性环节，脱磷反应趋于平衡；

(4)脱憐速度随气相氧分压及气体流量的增大而增大，在供氧速度小时，磷、氧关系接近平衡线：供氧速度大时，金属中的氧含量高出平衡值0.06％～0.09％。

在综合考虑铁水预处理、转炉炼钢“多渣法”和“双联法”脱磷的基础上，开发高效脱磷造渣系和优化脱磷工艺参数，实现转炉高效脱磷目的。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种适用于中高磷钢水的纳米脱磷造渣剂及其制备方法。本发明制备原料来源广泛，成本低廉，制备方法简单；制得的纳米脱磷造渣剂能够有效降低中高磷钢水的含磷量。

本发明的技术方案具体介绍如下。

一种适用于中高磷钢水的纳米脱磷造渣剂，按照重量百分数计，其包括如下组分：纳米CaO 20％～38％，纳米BaO 5～15％、FeO 10～20％、Al₂O₃ 3％～18％、SiO₂ 10％～20％、MgO 1.8～10％。

本发明中，纳米CaO 21％～35％，纳米BaO 6～12％，FeO 10～18％，Al₂O₃ 9％～15％，SiO₂ 10％～20％，MgO 1.8～5％。

本发明中，还包括粘合剂。

本发明中，其粒径在5-150nm之间。

本发明还提供一种上述适用于中高磷钢水的纳米脱磷造渣剂的制备方法，具体步骤如下：

先在室温下将原料按比例称量后混合，再加入粘合剂改性淀粉，混合均匀，送入挤压设备挤压，得到纳米脱磷造渣剂。

本发明中，挤压强度为10～22兆帕。