[發明專利]用高磷還原鐵生產低磷鐵水的方法

有效

• 申請號: 200910094900.6
• 申請日: 2009-08-28
• 公開（公告）號: CN101643811A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 張竹明;徐楚韶;羅明發;葉亞雄;陳登福;栗偉;孫善長;雷云;鄭福生;唐美錫;張洪彪;張大江
• 申請（專利權）人: 昆明鋼鐵控股有限公司
• 主分類號: C21C1/02
• 分類號: C21C1/02;C21C7/064
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐玲菊

技術領域

本發明涉及一種用高磷還原鐵生產低磷鐵水的方法，屬于冶煉技術領域。

背景技術

近年來隨著進口優質鐵礦石的價格不斷上漲，導致我國鋼鐵工業生產原料短缺的矛盾日益突出，從而制約了我國鋼鐵工業的健康發展。國內儲量豐富的低品位高磷鐵礦石資源的開發利用，對保證我國鐵礦資源的供應是一個很好的補充，是緩解我國鐵礦資源供需矛盾的重要途徑之一。低品位高磷鐵礦石可通過直接還原工藝，生產出磷含量大于1.4％的低品位高磷還原鐵。目前，關于鐵水預處理脫磷問題，國內外研究開發了各種處理方法。根據所用容器的不同，可分為兩類：一種是在盛鐵水的鐵水包或魚雷罐車中進行脫磷；另一種是在轉爐內進行鐵水脫磷預處理。兩種方法均在工業上得到應用，但其均是處理常規鋼鐵流程生產的鐵水，鐵水含磷量相對較低，而對于高磷鐵水的脫磷則不能夠有效處理。針對高磷鐵礦，有人曾在實驗室中采用化學藥劑對其礦石進行脫磷技術的研究，但未見規模應用及后續工作報道。現有的用直接還原鐵生產鐵水的工藝中，因所用礦石品質好，不存在脫磷難的問題。

因此，在礦石資源緊張的情況下，對高磷還原鐵及其高磷鐵水進行有效的脫磷，從而生產出低磷鐵水，是開發利用低品位高磷鐵礦的有效途徑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用高磷還原鐵生產低磷鐵水的工藝方法，以開發利用低品位高磷鐵礦石資源，解決目前鐵礦資源供需矛盾的問題。

本發明通過下列技術方案完成：一種用高磷還原鐵生產低磷鐵水的方法，其特征在于經過下列工藝步驟：

A、按高磷還原鐵∶CaO＝100∶8～15的質量比，將高磷還原鐵和CaO加入熔化爐中，于1400℃～1550℃溫度條件下熔化至分離出鐵水和爐渣；

B、在上述A步驟的鐵水中，按鐵水∶脫磷劑＝100∶15～25的質量比，加入下列由質量百分比的組份組成的脫磷劑：

CaO?????30～50％

SiO₂????5～10％

FeO?????10～20％

Fe₂O₃???20～40％

Al₂O₃???5～12％

CaF₂????3～10％；

C、在溫度為1300℃～1450℃條件下脫磷至脫磷劑溶化；

D、脫磷劑熔化后5～10min，扒出脫磷渣，得低磷鐵水。

所述A步驟的熔化爐為現有技術的常規電爐，可直接在常規的電弧爐如中頻感應電爐中，進行低品位高磷還原鐵的熔化分離及鐵水脫磷，生產低磷鐵水；也可先在電弧爐中進行低品位高磷還原鐵的熔化分離，再把高磷鐵水轉到轉爐中進行鐵水脫磷，生產低磷鐵水。

所述B步驟的脫磷劑中各組份的選擇及質量百分含量要根據是否留渣及留渣的多少、熔化分離后的渣和鐵水的成分具體確定，以滿足鐵水質量要求。

所述B步驟的脫磷劑的具體加入量視視鐵水成分及最終鐵水磷含量的要求確定，以滿足鐵水質量要求。

所述B-D步驟的脫磷次數視鐵水成分及最終鐵水磷含量的要求具體確定，以滿足鐵水質量要求。

所述脫磷劑熔化后的扒渣要干凈迅速，以避免鐵水回磷。

本發明所用百分比均為質量百分比。

用本發明的高磷還原鐵生產低磷鐵水的原理是：低品位高磷還原鐵在熔煉爐中熔化分離時，因還原鐵的SiO₂含量較高，熔分后的爐渣是極酸性的爐渣。這種爐渣粘度大不利于渣鐵分離，同時酸性渣在熔分過程中可使少量的SiO₂被碳還原成Si而進入生鐵中，鐵水中Si含量對脫磷非常有害，在鐵水中w[Si]＞0.15％時，幾乎不能進行脫磷。因此，在熔分過程中要加入一定量的CaO，加入CaO可提高爐渣堿度避免極酸性爐渣的產生，防止SiO₂被碳還原，同時使渣具有較好的流動性，以達到更好的渣鐵分離效果。由于直接還原鐵中存在部分未被還原的FeO，使得熔化分離產生的爐渣具有氧化性，CaO的加入，提高了爐渣的堿度，使其具有一定的脫磷能力。

本發明的技術關鍵在于：

(1)選擇制定的高磷鐵水脫磷劑具有高的氧化性和高堿度的特點，能夠滿足鐵水脫磷的要求。高磷鐵水脫磷的溫度控制在1300～1450℃，這是因為在熱力學上低溫對脫磷效果是有力的，且對脫磷效果的影響很大。