[發明專利]無氟鐵水脫磷劑

無效

• 申請號: 200910273109.1
• 申請日: 2009-12-08
• 公開（公告）號: CN101875996A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 吳杰;畢學工;黃治成;岑明進;文志軍;周進東;李永波;楊福
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵(集團)公司;武漢科技大學
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

技術領域

本發明涉及一種鐵水脫磷劑，具體的說是一種氧化鈣基的無氟鐵水脫磷劑。

背景技術

鐵水脫磷預處理的反應溫度比轉爐煉鋼溫度低，對于常用的氧化鈣基脫磷劑，除固化劑和氧化劑外，為了保證熔渣有良好的流動性和減少脫磷后渣中帶鐵，需要加入一定數量的助熔劑。常用的助熔劑有氟化鈣(CaF₂)、氯化鈣(CaCl₂)，并且CaF₂與CaCl₂聯合使用助熔效果最好。但氯化鈣容易潮解，潮解后不僅失去助熔能力，而且釋放出有毒的氯氣，限制了其在實際生產中的應用。因此工業生產中一般采用氟化鈣作為鈣基脫磷劑的助熔劑，加入的氟化鈣除了發揮助熔作用以外，還因為能夠生成氟磷灰石Ca₁₀F₂(PO₅)₆而直接參與脫磷。但使用氟化鈣助熔會造成環境問題，主要是因為含氟廢渣用于鋪路或填埋會污染水源，與爐渣中的酸性組元形成多種含氟氣體，損害現場人員的健康，對環境帶來嚴重影響。此外，氟會使磷渣的枸溶率急劇降低而影響肥效，不利于資源的綜合利用。因此，迫切需要研究氟化鈣以外的助熔劑以減少其用量，制備少氟、甚至無氟的脫磷劑。

對于低磷鐵水，采用CaO-SiO₂-FeO渣系脫磷可以不用氟化鈣助熔，但渣中FeO含量太高造成大量鐵元素損失，而對于磷含量較高的鐵水，因為CaO加入量大，熔渣的CaO/SiO₂二元堿度高達6～11，使得熔點太高而流動性太差，影響正常的脫磷作業。

發明內容

本發明目的是為了解決上述技術問題，提供一種脫磷效果好、對環境污染小、用量少的無氟鐵水脫磷劑。

本發明脫磷劑包括含有以下組分(wt％)：鐵的氧化物：42-55、CaO：39-50、B₂O₃：3-12、MgO：0-9。

鐵的氧化物是提供將高爐鐵水中的磷、硅元素分別氧化為P₂O₅和SiO₂所需要的氧，所述鐵的氧化物最好為Fe₃O₄，或者是等氧量的FeO或Fe₂O₃，可以選用軋鋼皮、脈石含量≤6％質量和磷含量≤0.05％質量的高品位鐵礦石或含硼鐵精礦中的至少一種，優選使用含硼鐵精礦。

氧化鈣的作用是與P₂O₅結合生成磷酸鈣，與SiO₂結合生成硅酸鈣。所述氧化鈣主要選用活性石灰，作為固定劑的氧化鈣選用活性石灰有利于化渣，另外還可以同時加入少量石灰石，加入石灰石的目的是利用石灰石受熱分解時釋放的CO₂氣體加強熔池的攪拌，提高脫磷反應速度。活性石灰和石灰石兩者質量比優選為5∶1。

由于氧化硼與氧化鈣的共晶溫度比氟化鈣與氧化鈣、氧化鐵與氧化鈣的共晶溫度都低，加入氧化硼作為助熔劑可以使脫磷渣的粘度降低，因此可以用氧化硼替代氟化鈣或氯化鈣助熔。所述氧化硼可以選用硼酸、硬硼鈣石或含硼鐵精礦中的至少一種。

根據需要還可以添加少量氧化鎂，加入氧化鎂的作用是替代部分氧化鈣作為固定劑，并改善熔渣的流動性，加快脫磷反應。由于含硼鐵精礦中含有部分氧化鎂，當鐵的氧化物選用含硼鐵精礦時，氧化鎂可以同時全部或部分用含硼鐵精礦提供。

本發明的脫磷劑既適用于0.10％左右的普通低磷鐵水的脫磷，也適用于磷含量為0.35％-0.85％的中、高磷鐵水的脫磷。脫磷前鐵水應先脫硅，將硅含量降到0.10％-0.15％，控制鐵水溫度在1350℃-1400℃。

有益效果：

1、本發明無氟鐵水脫磷劑利用氧化硼完全替代氟化鈣或氯化鈣作為助熔劑，徹底消除了目前鐵水脫磷劑中含氯或氟對環境造成的污染，并且鐵水脫磷效果與采用氯化鈣或氟化鈣作助熔劑的鐵水脫磷劑的脫磷效果相當。

2、本發明鐵水脫磷劑對于低、中、高磷鐵水的脫磷均適用。

3、含硼鐵精礦中同時含有氧化鐵、氧化鎂和氧化硼，可同時提供氧化劑、助熔劑和部分固定劑，由于該類含硼鐵精礦的自然資源豐富且價格較為低廉，有利于降低成本和充分利用資源。

附圖說明

圖1為X-光粉末衍射圖。

具體實施方式

實施例1

脫磷劑組分(百分比為質量百分比)：