一种无硅或低硅复合脱磷剂及高磷铁水少渣脱磷方法与流程

本发明涉及转炉炼钢脱磷处理，尤其涉及一种无硅或低硅复合脱磷剂及高磷铁水少渣脱磷方法。

背景技术：

1、磷是钢中典型的有害杂质元素，其含量偏高会引发钢材冷脆现象，显著降低塑性和低温冲击性能，因此转炉炼钢过程中需将铁水中的磷转移至炉渣中。随着绿色低碳冶炼的发展，从源头减少炉渣产生量、提高脱磷剂利用效率已成为重要方向，“少渣脱磷”理念日益受到重视。

2、现有转炉脱磷工艺主要包括单渣法、双渣法和双联法，分别通过一次成渣、中途倒渣或分炉处理实现脱磷，但在推行少渣操作时，上述工艺均面临共性问题：现有脱磷剂在渣量受限条件下，炉渣对磷的容纳能力有限，一次性加料易导致渣中磷浓度升高，脱磷驱动力迅速下降。同时，高cao体系化渣慢、石灰利用率低，高铁氧化物体系虽助熔效果好却易增加铁损；而在无硅体系中，磷的富集相类型缺乏有效调控，固磷效果不稳定；低硅体系中，sio2含量过低难以充分形成2cao·sio2-3cao·p2o5（简称c2s-c3p）固溶体，过高则会消耗cao并降低有效碱度，固磷效果均不稳定。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种无硅或低硅复合脱磷剂及高磷铁水少渣脱磷方法，用以解决现有技术中少渣脱磷条件下脱磷效率与稳定性不足、固磷效果差及铁损偏高等问题中的至少一个。

2、一方面，本发明实施例提供了一种无硅或低硅复合脱磷剂，按质量百分比计，包括：cao 45%-60%，feto 18%-35%，sio2≤6.0%，mgo 2%-8%；其中，feto为总铁氧化物按feo折算后的含量。

3、进一步的，按质量百分比计，包括：cao 49%-56%，feto 19%-30%，sio2≤5.0%，mgo2%-6%。

4、进一步的，所述脱磷剂的碱度cao/sio2≥10。

5、上述无硅或低硅复合脱磷剂的制备方法，包括以下步骤：

6、（1）将所述复合脱磷剂的各原料按配比混合均匀；

7、（2）将混合后的物料在1250℃-1350℃下熔炼至熔融态，冷却破碎，得到复合脱磷剂。

8、另一方面，本发明提供一种采用上述无硅或低硅复合脱磷剂进行高磷铁水少渣脱磷方法，包括以下步骤：

9、s1：根据待处理铁水的硅含量和磷含量，确定所述复合脱磷剂的加入量。

10、s2：将铁水温度控制在1300℃-1480℃；

11、s3：将复合脱磷剂分2-4批加入，每批加入后底吹惰性气体搅拌1-3min并控制终渣碱度；

12、s4：待铁水中磷含量达到目标值后，进行扒渣、倒渣或留渣处理。

13、进一步的，s1中，当待处理铁水的硅含量＜0.3%时，采用无硅复合脱磷剂；所述无硅复合脱磷剂中，sio2质量分数＜1.0%。

14、进一步的，s3中，控制终渣碱度cao/sio2为5.0-7.5，使磷主要以3cao·p2o5的形式富集于炉渣中。

15、进一步的，s1中，当待处理铁水的硅含量为0.3%-1.0%时，采用低硅复合脱磷剂；所述低硅复合脱磷剂中，sio2质量分数为1.0%-6.0%。

16、进一步的，s3中，控制终渣碱度cao/sio2为2.5-5.0，使磷主要以2cao·sio2-3cao·p2o5的形式富集于炉渣中。

17、进一步的，s2中，将铁水温度控制在1350℃-1450℃。

18、采用上述复合脱磷剂，经上述脱磷方法脱磷后得到的高磷炉渣，以p2o5计磷含量可达7-15%。

19、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

20、1）本发明通过cao、feto、sio2和mgo的协同配比，将四组分分别控制在45%-60%、18%-35%、≤6.0%和2%-8%，使得脱磷剂能够在1250℃-1350℃熔化，在1300℃-1480℃快速参与脱磷反应，配合终渣碱度差异化控制，使磷以c3p或c2s-c3p固溶体形式稳定进入炉渣，实现高脱磷效率与低铁损的协同优化。与现有脱磷剂（通常sio2含量为10%-25%）相比，本发明的sio2含量更低，在保证脱磷效率的同时减少了渣的生成量，实现了少渣脱磷。

21、2）本发明的复合脱磷剂在1300-1480℃可快速熔化脱磷，每批脱磷剂加入后2min脱磷反应即趋于平衡。实验表明，采用无硅型脱磷剂处理硅含量＜0.3%的铁水时，磷含量可由1.0%降至0.015%，脱磷率达98.5%；采用低硅型脱磷剂处理硅含量0.3%～1.0%的铁水时，磷含量可由1.0%降至0.095%，脱磷率达90.5%。

22、3）本发明根据铁水初始硅含量差异化选用无硅型或低硅型脱磷剂，对硅含量＜0.3%及0.3%-1.0%的铁水均具有良好的脱磷效果；对于硅含量＞1.0%的铁水，经预脱硅处理后同样适用。脱磷后所得高磷炉渣中p2o5含量可达7%-15%，远高于普通转炉渣，可直接作为磷资源回收原料，也可经成分调配后返回脱磷剂配料系统循环利用。

23、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

1.一种无硅或低硅复合脱磷剂，其特征在于，按质量百分比计，包括：cao 45%-60%，feto18%-35%，sio2≤6.0%，mgo 2%-8%；其中，feto为总铁氧化物按feo折算后的含量。

2.根据权利要求1所述无硅或低硅复合脱磷剂，其特征在于，按质量百分比计，包括：cao 49%-56%，feto 19%-30%，sio2≤5.0%，mgo 2%-6%。

3.根据权利要求1所述无硅或低硅复合脱磷剂，其特征在于，所述脱磷剂的碱度cao/sio2≥10。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的无硅或低硅复合脱磷剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.一种采用权利要求1-4任一项所述无硅或低硅复合脱磷剂进行高磷铁水少渣脱磷方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述脱磷方法，其特征在于，s1中，当待处理铁水的硅含量＜0.3%时，采用无硅复合脱磷剂；所述无硅复合脱磷剂中，sio2质量分数＜1.0%。

7.根据权利要求6所述的脱磷方法，其特征在于，s3中，控制终渣碱度cao/sio2为5.0-7.5，使磷主要以3cao·p2o5的形式富集于炉渣中。

8.根据权利要求5所述的脱磷方法，其特征在于，s1中，当待处理铁水的硅含量为0.3%-1.0%时，采用低硅复合脱磷剂；所述低硅复合脱磷剂中，sio2质量分数为1.0%-6.0%。

9.根据权利要求8所述的脱磷方法，其特征在于，s3中，控制终渣碱度cao/sio2为2.5-5.0，使磷主要以2cao·sio2-3cao·p2o5的形式富集于炉渣中。

10.一种采用权利要求1-3任一项所述复合脱磷剂，经权利要求5-9任一项所述脱磷方法脱磷后得到的高磷炉渣，其特征在于，以p2o5计磷含量为7-15%。