本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，具體涉及一種無氟精煉助熔化渣劑及其制備和使用方法。針對現有無氟化渣劑生產成本高，制備流程復雜的問題，本發明提供一種無氟精煉助熔化渣劑，其組成包括：按重量百分比計，主原料連鑄鑄余渣尾渣40～60％、釩鐵冶煉剛玉渣20～40％、工業碳酸鋇8～20％；還包括主原料總質量的3～4％的輔料成型結合劑。本發明還給出了上述化渣劑的制備和使用方法。本發明的化渣劑化渣效果好，可有效代替螢石，降低生產成本。本發明采用干法壓球的方式，通過試驗確定合適的壓球參數，生產工藝簡單，效率高，成本低，適宜工業化運用。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，具體涉及一種無氟精煉助熔化渣劑及其制備和使用方法。

背景技術

作為傳統的化渣用助熔劑，螢石因其化渣迅速而得到廣泛應用。但螢石在快速化渣的同時，會加劇對爐襯的侵蝕，影響爐齡；同時這種渣系粘度小，不利于埋弧操作，導致電弧對包襯輻射侵蝕；而且在高溫和爐渣的作用下，螢石中的氟化物部分變成揮發物(SiF4、HF)，它不僅對設備、人身有腐蝕作用，還會造成對空氣和水的環境污染；其次，我國螢石儲量約6000萬噸，據有關預測我國螢石資源的可開采年限約40年，但隨著近年國內鋼鐵、煉鋁、化工等行業的快速發展，對螢石的需求量劇增，預計這一年限還將進一步縮短，這就導致我國螢石在21世紀中、下期可能出現資源緊缺現象。

考慮到螢石對環境的污染及其礦藏日益減少的情況，國外鋼鐵冶金行業基本未再或很少使用螢石。目前鋼鐵冶煉中大部分鋼種主要采用鋁脫氧工藝，其精煉渣系的選擇也是CaO-Al₂O₃基渣系。從環保及耐材消耗等方面考慮，CaO-Al₂O₃基低氟或無氟精煉模式是煉鋼廠目前亟需解決的問題。而要達成這一目的，目前主要有兩個方式：一是調整現有精煉終渣組成以達到合適的C/A(CaO/Al₂O₃)值，實現低熔點、流動性強的無氟精煉模式；二是選用其它無害或危害較小的助熔劑替代螢石。前期，采取通過調整鋼包渣C/A值實現無氟精煉，有三種方式：方式1是渣面加金屬鋁制材料，方式2是添加含高Al₂O₃低熔點預熔渣，方式3是添加鋁釩土或剛玉渣。方式1、2化渣效果好，但成本高，方式3存在來渣速度慢、原料質量波動大(鋁礬土氮、剛玉渣MgO)的缺點，無法滿足現場生產需要。調整C/A值的方式只運行了一段時間便停滯下來，又恢復了CaF₂-CaO-Al₂O₃基系精煉工藝，這又面臨最初的困境。

因此，為改變這一現狀，開發一種新的精煉化渣助熔劑替代螢石是目前行業內亟待解決的問題。

專利CN109825666A公開了一種無氟化渣劑的配方及其制備方法，所述無氟化渣劑的配方的組成成分及其質量百分含量為：主原料包括連鑄鑄余渣尾渣15％～30％、釩鐵冶煉剛玉渣50％～65％、工業碳酸鈉5％～15％、金屬鋁粒3％～8％；輔料成型結合劑為所述主原料總質量的1％～5％；所述無氟化渣劑的制備方法還包括以下步驟：步驟一干混拌料、步驟二濕混拌料、步驟三冷壓成型、步驟四初次篩分、步驟五自然干燥、步驟六烘烤干燥、步驟七最終篩選。該專利是煉鋼工藝中天然螢石化渣劑的理想替代品。實現熔點低、融化速度快、輔助化渣效果好，不僅有效解決了螢石侵蝕耐材、污染環境的問題，而且對改善煉鋼精煉化渣效果、降低冶煉成本均有良好的效果，克服了現有技術的不足。但該專利采用濕法壓球，生產較為繁瑣，成品率不高；并且，該專利的生產成本較高，不宜工業化運用。