转炉快速脱磷剂

转炉快速脱磷剂基本信息

一、产品介绍：
发展和推广铁水脱磷技术，对提高转炉冶炼效率，提高钢材的纯净度、优化钢铁冶炼工艺、提高转炉冶炼各项经济技术指标具有重要的理论和现实意义。对于脱磷工艺来说，要取得良好的脱磷效果的一个重要课题就是要选择合适的、高效的脱磷剂产品。质量良好的脱磷剂产品必须具备以下几个特性：
较高的综合碱度
较强的氧化性能
较快的熔化速度和较低的熔融温度
较好的稳定性
我们结合宝钢、武钢、包钢、樊钢、长特钢等使用情况，针对邢钢的生产工艺特性，我们从以下几个方面调整，满足工艺的要求：
1、固定剂
（1）、在该产品的碱度设计中，我们以高纯冶金白灰（高活性、高氧化钙含量、低硫低磷低碳）为主，固定剂参与脱磷反应：
CaO+P2O5= CaO.P2O5
钢水中的磷被氧化剂氧化产物P2O5在钢中以游离分子状态在下能与固定剂CaO参与反应，生成较高熔点的磷酸钙系列产物，易从钢液中脱出。
（2）、在反应过程中，我们采用配加适当的BaCO3作为固定剂的附助材料，合成生产的沉淀型BaCO3产品具有熔点1740℃，分解温度低920℃的特性，BaCO3在高温下分解：BaCO3=BaO+CO2↑
BaO+P2O5= BaO.P2O5
生成BaO，而BaO的熔点（1925℃）比CO2的熔点高，Ca与Ba同属碱土金属类，但出于外围电子层的差异及分子量的差异（Ca：40，Ba：137），造成BaO与P2O5的反应性比CaO与P2O5的反应性更高，反应速度更快，生成的钡系磷酸盐的熔点较高，热稳定性更好，防止后期回磷的现象的发生。而且在氧化后期渣中残余的Ba与渣中的磷在温度较高的情况下，形成更加稳定的Ba3P2，这样会使铁水中的磷含量更低，且防止后期高温时的回磷。
1、 氧化剂
我们在此产品中使用的氧化剂成分主要以铁的氧化物为主，反应的基本原理是：
2P+5FeO= P2O5
我们选择高纯度、高含量、高活性的氧化铁红粉为主要的氧化剂，参与反应的速度快，生成的产物铁对钢水成份无影响，而P2O5则与渣相中的CO2、BaO等固定剂反应，生成Ca、Ba系磷酸盐或磷化物，从而达到快速脱磷的目的。为了提高磷的反应速度，我们在此渣中配入适量的NaNO3材料，而该材料的熔点低（308℃），不仅可以降低脱磷剂的熔点，还可以在低温状态下分解成为：NaNO3=2NaO+O2↑
5O2+4P=2P2O5
分解出的氧化钠不公降低渣的熔点，还可做为脱磷材料使用，而释放出的氧原子，能与铁水中的磷元素发生迅速氧化反应，提高脱磷反应的速度和效率。
3、熔剂材料
由于固定剂材料的熔点都相对较高，而脱磷反应是在低温条件下进行，所以要达到快速脱磷的目的，必须降低渣的熔化温度，在较低的熔化温度下，液渣与铁水充分接触，才能有效的保证完成脱磷反应的彻底进行。所以我们在该产品中的熔剂由以下材料组成：
（1）氟化钙
众所周知，在脱磷工艺品中，合适的氧势范围内，提高钙氧比提
高渣中CaF2含量，明显的提高脱磷渣的熔融能力。增加液相-液相反应，加大反应的动力学条件，降低渣系粘度，改善渣系的流动性能，而且能在较低的铁水处理工艺增加CaO在渣系中的溶解度，形成高碱度的液相脱磷渣系，能明显的提高脱磷率。但是随着CaF2的高温分解，对环境的破坏亦愈加严重。而降低CaF2用量，化渣能力不够，粘度太高，影响脱磷的动力学条件，所以脱磷剂量方案中的CaF2含量宜控制在6-8%。
（2）纯碱
由于脱磷工艺的特殊性，要求脱磷剂产品的低温熔化性能必须好，增加纯碱材料，不仅能大幅度降低产品的熔点，提高其熔点化速度，而且能够在氧化性气氛中同样达到脱磷的效果。
Na2CO3= Na2O+CO2↑
3Na2O+2P+5O2=3Na2O. P2O5
同时在熔化分解过程中释放出的CO2气体，有利于发泡，增加反应的动力学条件，提高液相反应速度。
（3）由于磷酸盐的分解及渣子熔化过程中CaO与SiO2形成的硅酸盐结构，且氧化硅含量较低，碱度较高，从相图中可以看出其熔点都处于高熔点区域中，要想降低渣系的熔化温度，不仅要依靠增加萤石、纯碱的比例，而且要调整渣子中的CaO- SiO2-MgO-Al2O3的的成份，使其熔点处于低温区域中。在该区域中易形成钠长石（Na2Al2Si6O16.12COa.7Al2O3）等低熔点矿相结构，从而降低渣系熔点，达到低温脱磷的目的。所以在该渣中配加一定比例的Al2O3成份（2-5%），可以降低渣系的熔点。
4、助剂材料：
增加MgO成份：由于镁离子的半径较小，氧化镁成份在CaO- SiO2-MgO三元主体系中，能够细化熔化体颗粒结构，增加熔融体在一定温度条件下的流动性，提高脱磷反应效果，同时对保护炉壁，延长耐火材料的使用寿命上都有一定的作用。而且能够提高渣系的综合碱度，添加比例控制在2-4%范围内。
在脱磷处理过程中，由于喷吹工艺的等特性，为保护环境，防止有效成份在喷吹过程中流失，我们把脱磷剂压制成为成份均一的一定形状的颗粒，就需要具有很好塑性的固化材料，提高颗粒强度，所以我们选择在脱磷剂中添加少部分的CaCl2材料，熔点为775℃，降低渣系熔点能力比CaF2强，是一种很好的助熔材料，而且本身也能起脱磷使用。加入量不超过2.5%。因为在一定温度条件下，材料的助熔能力依次为CaCl2＞CaF2＞Na2O3＞Al2O3,所以选择CaCl2材料。
综上所述，要满足脱磷产品的特性，达到快速脱磷的目的，我们选择各组分为合理的配比为：

氧化剂	固定剂	熔剂	助剂
20-40%	30-50%	10-20%	4-8%

二、产品理化指标

项目	Al2O3	SiO2	MgO	CaO	Na2O	F	Fe2O3	水份	粒度mm	熔点℃
指标	1-3	≤5	1-3	30-50	4-7	2-4	30-40	≤0.5	10-30	1160-1200

三、工艺
合格原材料--检验--配料--均化-- 造粒--烘干--筛分--包装--验收入库
四、包装及贮运
1、包装单重及材质内胶外编或根据用户要求。
2、运输贮存过程中应采取防水、防潮措施。
3、应贮存在通风干燥的仓库里。