專利名稱：低鈦鋁酸鈣及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶金合成渣，特別是一種TiO2含量小于0.5％、作為煉鋼脫硫劑及冶煉過程中螢石替代物的低鈦鋁酸鈣。
背景技術：
在煉鐵煉鋼過程中，近年來越來越多的采用一種主要成分為鋁酸鈣預熔合成物質，作為螢石的替代物用做助熔材料，同時，也是爐后脫硫、脫磷合成渣的重要組成材料。但是，這種鋁酸鈣預熔合成物質一般是由鋁礬土或鐵鋁礬土與氧化鈣熔融而成，如中國專利02120744.5。由于鋁礬土礦中伴生有鐵、鈦等礦物，往往使鋁酸鈣預熔合成物質中鈦含量較高，如TiO2含量大于0.5％，造成這種鋁酸鈣預熔合成物不適宜于用作對TiO2要求嚴格的特種鋼、低碳鋼和超低碳鋼的冶煉。雖然在日本專利特開2000-345226中，將CaO、Al2O3、Fe2O3的混合粉用氧氣作為載氣上吹入熔鐵中用于熔鐵脫磷，有效地避免了TiO2對特種鋼冶煉的影響，但在使用過程中這種混合粉容易隨氣體流失，使用不便，效率低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于制備一種TiO2含量小于0.5％的低鈦鋁酸鈣，用于煉鋼脫硫劑及冶煉過程中的螢石替代物，以達到冶煉特種鋼、低碳鋼和超低碳鋼對TiO2要求嚴格的目的。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種低鈦鋁酸鈣及其制備方法，是以工業(yè)氧化鋁及其副產品、方解石或石灰石、螢石和長石為原料，經混合熔融而成，這種低鈦鋁酸鈣的組成為(重量百分比)
CaO 20--70Al2O320--60TiO20----0.5SiO22---30Fe2O30----5CaF20---30R2O0---20其中R2O＝Na2O和K2O。為了制備含有這些組份的低鈦鋁酸鈣，本發(fā)明采用含有這些組份或能夠在燒制過程中參加反應能轉化成這些組份的原料，例如用含TiO2較低的工業(yè)氧化鋁及其副產品提供Al2O3，這種工業(yè)氧化鋁及其副產品可能含有少量的Fe2O3雜質；方解石或石灰石提供CaO；螢石提供CaF2；長石提供R2O和SiO2，其中R2O＝Na2O和K2O。制備這種低鈦鋁酸鈣所用的原料規(guī)格和配比(重量百分比)為名稱組分 含量 配比(％)工業(yè)氧化鋁及其副產品Al2O320--9820--70方解石或石灰石 CaO ≥40 30--70螢石CaF2≥60 0--50長石R2O ≥10 0-30其中R2O＝Na2O和K2O；其具體生產工藝為按組成產品的組分比例要求計算上述各原料用量，分別粉碎至粒徑在100毫米以下顆粒，混勻加入爐窯中加熱1000-1550℃至物料熔化，熔融物料流出后經風冷或水淬后、粉碎篩分而成；其中，爐窯為以焦炭為能源的沖天爐、或以電為能源的電弧爐，也可以為以天然氣、煤焦油或煤氣為能源的池窯。這種TiO2含量小于0.5％低鈦鋁酸鈣，作為煉鋼脫硫劑及冶煉過程中的螢石替代物，特別適宜于冶煉對TiO2要求嚴格的特種鋼、低碳鋼和超低碳鋼。
本發(fā)明提供的低鈦鋁酸鈣及其制備方法，由于采用了含TiO2較低的氧化鋁及其副產品為原料，與采用鋁礬土為原料的預熔鋁酸鈣相比，產品中TiO2含量降低3倍，精煉效果更好，作為煉鋼脫硫劑及冶煉過程中的螢石替代物，特別適宜于冶煉對TiO2要求嚴格的特種鋼、低碳鋼和超低碳鋼，并且生產工藝簡單可行，原材料來源豐富，熔融溫度低。還可以根據產品需要通過調整原材料配比來調節(jié)產品的化學成分，以滿足產品在不同條件和不同領域中的應用要求。
以下用實例對本發(fā)明做進一步的描述。
具體實施例方式
實例1用沖天爐生產。取方解石3000kg，工業(yè)氧化鋁副產品7000kg，鐵分別粉碎至100毫米以下，混勻后備用。將沖天爐底焦引燃后，把備好的原料適量加入，原料熔化后從爐下方水眼放出，隨著產品流出逐步加入原料。產品出爐后水淬、破碎、篩分、化驗、包裝而成。
實例2用電弧爐生產。取石灰石6500kg，氧化鋁2000kg，長石1500kg，分別粉碎至100毫米以下，混勻后加入電弧爐中，通電加熱，隨著物料熔化陸續(xù)加料，使物料保持在電爐上邊沿附近合適的水平線上，直至全部熔化。停電，撤爐；或隨著物料的熔化，邊加料，邊將熔化物料放出，直至物料加完，提出電極。將產品風冷后，破碎、篩分、化驗、包裝而成。
實例3用池窯生產。取方解石粉3000kg，氧化鋁2000kg，長石3000kg，螢石2000kg，分別粉碎至100毫米以下，混勻后備用。將池窯用燃氣加熱至合適的溫度后加料，隨著物料的不斷熔化，陸續(xù)加料，熔融后的產品從池窯的水眼中流出，產品出爐后水淬、破碎、篩分、化驗、包裝而成。
實例4用電弧爐生產。取方解石粉3000kg，氧化鋁2000kg，螢石5000kg，分別粉碎至100毫米以下，混勻后按實例2生產。
實例5用沖天爐生產。取方解石4500kg，工業(yè)氧化鋁副產品5000kg，螢石500kg分別粉碎至100毫米以下，混勻后按實例1生產。
權利要求
1.一種低鈦鋁酸鈣，其特征為以工業(yè)氧化鋁及其副產品、方解石或石灰石、螢石和長石為原料，經混合熔融而成，這種低鈦鋁酸鈣的組成為(重量百分比)CaO 20-70Al2O320-60TiO20-0.5SiO22-30Fe2O30-5CaF20-30R2O 0-20其中R2O＝Na2O和K2O。
2.根據權利要求1所述的低鈦鋁酸鈣的制造方法，其特征為制備這種低鈦鋁酸鈣所用的原料規(guī)格和配比(重量百分比)為名稱 組分含量 配比(％)工業(yè)氧化鋁及其副產品Al2O320-9820-70方解石或石灰石 CaO ≥40 30-70螢石CaF2≥60 0-50長石R2O≥10 0-30其中R2O＝Na2O和K2O；其生產工藝為按組成產品的組分比例要求計算上述各原料用量，分別粉碎至粒徑在100毫米以下顆粒，混勻加入爐窯中加熱1000-1550℃至物料熔化，熔融物料流出后經風冷或水淬后、粉碎篩分而成；其中，爐窯為以焦炭為能源的沖天爐、或以電為能源的電弧爐，也可以為以天然氣、煤焦油或煤氣為能源的池窯。
3.根據權利要求1所述的低鈦鋁酸鈣，作為煉鋼脫硫劑及冶煉過程中的螢石替代物，其特征為這種TiO2含量小于0.5％的鋁酸鈣用于冶煉對TiO2要求嚴格的特種鋼、低碳鋼和超低碳鋼。
全文摘要
一種低鈦鋁酸鈣，是用工業(yè)氧化鋁及其副產品、方解石或石灰石、螢石和長石為原料，經粉碎、混合熔融、冷卻、粉碎篩分而成；產品中TiO
文檔編號C21C7/064GK1554778SQ20031012513
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月26日 優(yōu)先權日2003年12月26日
發(fā)明者張延大, 張夢顯 申請人:張延大, 張夢顯