[發明專利]一種以高鐵赤泥為基體的鐵水脫硅劑及其使用方法

在審

• 申請號: 201611142386.5
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN108220521A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 姜喆;車玉滿;郭天永;孫鵬;姚碩;武吉;王超;龐克亮;胡攀;王婷
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C21C1/04
• 分類號: C21C1/04;C21C1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種以高鐵赤泥為基體的鐵水脫硅劑及使用方法，由以下組分按質量百分比組成：高鐵赤泥70％～90％、鎂渣10％～25％，控制脫硅劑二元堿度0.6～1.2之間；所述高鐵赤泥成分：Fe₂O₃ 35～55％，Al₂O₃ 10～20％，Na₂O 5～15％，其余成分為SiO₂、TiO₂、CaO及雜質；所述鎂渣中氧化鈣含量≥55％、氧化鎂含量≥6％和二氧化硅含量≤35％。高爐出鐵前或出鐵時，將干燥的鐵水脫硅劑按照每噸鐵水20～40kg/t的加入量加入到鐵水罐中。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金領域，尤其涉及一種以高鐵赤泥為基體的鐵水脫硅劑及其使用方法。

背景技術

赤泥是氧化鋁廠生產氧化鋁過程中外附帶產生的固體廢棄物，一般每生產一噸的氧化鋁將會產生1～1.8噸的赤泥，2015年我國的堆放量已經達到3億多噸，赤泥的存放不僅占用大量的土地、污染環境、而且存在著嚴重的安全隱患。赤泥中除含有Al、Fe、Si外，還含有一定量的Ga、Sc、In等多種稀散元素和Na₂O，尤其是用拜耳法生產氧化鋁后的外排赤泥，其鐵含量普遍在30％～60％之間，因而這種高鐵赤泥回收利用價值較高，但由于高鐵赤泥中氧化鋁和堿金屬含量高，一般不能用于常規的高爐煉鐵，目前在工業生產中尚不能大量利用。

金屬鎂冶煉還原渣(鎂渣)中含有大量的CaO，還含有一定量的SiO₂、MgO和Fe₂O₃。其中CaO、MgO和Fe₂O₃均對鐵水預處理脫硅有利，鎂渣屬于金屬鎂生產企業的工業廢料，目前常采用傾倒在荒地或填埋山溝的方法處理。金屬鎂渣中細粉含量高，粒度小于100μm的顆粒達到60以上，容易造成空氣污染。另外，鎂渣具有強烈的堿性，容易使土壤鹽堿化。因此有必要是的金屬鎂渣得到合理的利用。

磷是鋼中的有害元素，因此要進行脫除。在傳統技術中鋼中的磷含量一般控制在0.010％以下，一些純凈鋼和特殊鋼中的磷含量一般控制在0.005％以下。為實現這一目標大多數鋼鐵廠采用鐵水預處理的方式將鐵水中的磷脫除。但是鐵水脫磷是氧化過程，在向鐵液吹氧或供氧過程中，硅先于磷氧化，因此，脫磷之前要先脫硅，只有鐵水中硅降到一定水平以后，磷才能大幅度地氧化。

脫硅劑以提供氧源的材料為主劑，以調整爐渣堿度、改善爐渣流動性的熔劑為副劑。脫硅劑主劑主要分為氧化劑，氧化劑有固體氧化劑和氣體氧化劑。固體氧化劑主要有：鐵礦石、球團礦、燒結礦、軋鋼鐵皮、煉鋼除塵粉塵，氣體氧化劑主要有氧氣。除主劑外還加入少量副劑，常用的副劑主要有石灰、螢石、CaO+CaF₂、Na₂CO₃以及轉爐鋼渣等。

鐵水的脫硅方式主要有兩種方式，一種是可在高爐出鐵溝、擺動流嘴、鐵水罐等投撒脫硅劑，另外一種增加專門設備在轉爐或鐵水罐等采用噴吹方式。

近年來，隨著人們對環境保護的日益重視，工業廢料的處理和利用一直是發展環境友好和循環經濟的難點之一，人們不斷提出工業廢料循環利用的新方法：

中國專利申請號201210275869.8(一種轉底爐直接還原高鐵赤泥生產鐵精粉的方法)公布了一種轉底爐直接還原高鐵赤泥生產鐵精粉的方法，步驟包括：①將高鐵赤泥進行烘干處理后，與還原劑按一定比例進行配料、混合、壓球，制得生球；②將生球放入轉底爐內進行還原，制得金屬化球團；③對上述的金屬化球團進行冷卻、破碎、磁選和重選，制得鐵精粉。本方法有效解決了現有技術中高鐵赤泥經多級磁選所得鐵精粉含鐵低，Al₂O₃、Na₂O含量高的問題，本發明所得鐵精粉質量滿足鋼鐵廠原料要求，為高鐵赤泥的高效利用提供出路。