本發明屬于冶金技術領域，主要涉及一種鋼水復合精煉渣及其制備和使用方法。
背景技術：
由電爐冶煉→LF精煉→連鑄組成的短流程煉鋼工藝是目前小型鋼鐵企業普遍采用的工藝流程。主要用于鋼筋的生產，其采用的鋼水精煉渣的品種多以CaO、SiO2基為主。生產時將各種物料由機械混合制備。
現有鋁熱法釩鐵生產工藝中，冶煉后爐渣中含有按重量百分比計20％左右的CaO、60％左右的Al2O3、15％左右的MgO以及其他雜質元素。釩鐵冶煉爐渣生產量大,庫存多,尚未得到有效利用,堆積污染環境且造成浪費。
鋼水精煉渣是將組成精煉渣的各種原料破碎后按一定比例機械混合后制成。主要用于鋼包精煉脫硫使用，其具有成分均勻、性能穩定、成渣速度快、吸熱小、粉塵少，對環境污染小等優點。
精煉渣常用的原材料為：石灰石、鋁礬土、螢石等，如專利《預熔型精煉渣》公開了一種預熔型精煉渣，其成分包括54～68％的活性石灰、23～35％的高鋁礬土、1～6％的硼砂、2～7％的鎂砂；如專利《一種無氟預熔精煉渣及其制備方法》提出的預熔精煉渣以含CaO、Al2O3、MgO的礦石為原料，其含CaO的原料為石灰石、方解石或生石灰，其含Al2O3的原料為輕燒礬土或鋁礬土，其含MgO的原料為白云石或輕燒白云石。也有采用一些工業廢渣為原料的，如專利《利用轉爐渣和鋁渣制備預熔精煉渣的方法》提到采用轉爐渣和鋁渣生產預熔精煉渣的方法，其中，鋁渣的金屬鋁含量要求大于20％。
這些精煉渣要么達不到好的脫硫效果，要么生產成本高，無法推廣利用，本領域亟待開發一種成本低廉、原料豐富的鋼水精煉渣。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題為：釩鐵冶煉爐渣生產量大、庫存多，尚未得到有效利用的問題。
本發明解決技術問題的技術方案為：提供一種鋼水復合精煉渣及其制備和使用方法，該復合渣以釩鐵冶煉爐渣為主要原料，有效回收資源，生產成本低。
本發明提供一種鋼水復合精煉渣，其原料包括：按重量份數計，10～40份釩鐵冶煉爐渣，1～10份螢石和20～80份活性石灰；所述釩鐵冶煉爐渣的主要成分為，CaO 8～15％、Al2O3 45～70％，MgO 15～25％。
其中，上述鋼水復合精煉渣中，所述釩鐵冶煉爐渣粒度為3～15mm，水分含量≤0.5％。
其中，上述鋼水復合精煉渣中，所述的活性石灰為CaO含量≥85wt％的活性石灰，粒度為3～15mm。
其中，上述鋼水復合精煉渣中，所述的螢石為CaF2含量≥80wt％的螢石，粒度為3～15mm。
其中，上述鋼水復合精煉渣中，其化學成分為：按重量百分比計，CaO：40％～60％、SiO2：0％～5％、Al2O3：10％～30％、MgO≤12％、P≤0.08％、S≤0.08％、TFe≤3.0％，余量為雜質。
其中，上述鋼水復合精煉渣中，精煉渣的熔點≤1200℃。
本發明還提供一種上述鋼水復合精煉渣的制備方法，包括以下步驟：將釩鐵冶煉爐渣、螢石、活性石灰按比例稱好，分別粉碎成3～15mm的粉末；將粉末混合均勻，制得鋼水復合精煉渣。
本發明還提供了一種上述鋼水復合精煉渣的使用方法，用于LF精煉工序。
其中，上述鋼水復合精煉渣的使用方法中，鋼水復合精煉渣的加入量為8～15kg/t鋼水。
本發明的有益效果為：本發明將釩鐵冶煉爐渣配合螢石、活性石灰，制得鋼水復合精煉渣，有效的利用了釩鐵冶煉爐渣，節約了生產成本，保護了環境，還使得制備的復合精煉渣在冶煉時快速成渣、快速覆蓋鋼水、參與渣/鋼界面反應，降低冶煉時間，鋼水脫硫率均在58％以上，進一步降低成本。
具體實施方式
本發明提供一種鋼水復合精煉渣，其原料包括：按重量份數計，10～40份釩鐵冶煉爐渣，1～10份螢石和20～80份活性石灰；所述釩鐵冶煉爐渣的主要成分為，CaO 8～15％、Al2O3 45～70％，MgO 15～25％。
其中，上述鋼水復合精煉渣中，所述釩鐵冶煉爐渣粒度為3～15mm，水分含量≤0.5％。
其中，上述鋼水復合精煉渣中，所述的活性石灰為CaO含量≥85wt％的活性石灰，粒度為3～15mm。
其中，上述鋼水復合精煉渣中，所述的螢石為CaF2含量≥80wt％的螢石，粒度為3～15mm。
其中，上述鋼水復合精煉渣中，其化學成分為：按重量百分比計，CaO：40％～60％、SiO2：0％～5％、Al2O3：10％～30％、MgO≤12％、P≤0.08％、S≤0.08％、TFe≤3.0％，余量為雜質。
其中，上述鋼水復合精煉渣中，精煉渣的熔點≤1200℃。
本發明還提供一種上述鋼水復合精煉渣的制備方法，包括以下步驟：將釩鐵冶煉爐渣、螢石、活性石灰按比例稱好，分別粉碎成3～15mm的粉末；將粉末混合均勻，制得鋼水復合精煉渣。
本發明還提供了一種上述鋼水復合精煉渣的使用方法，用于LF精煉工序。
其中，上述鋼水復合精煉渣的使用方法中，鋼水復合精煉渣的加入量為8～15kg/t鋼水。
本發明精煉渣相對于原精煉渣主要的成分變化是：通過釩鐵冶煉尾渣的加入增大了Al2O3含量，在爐內形成低熔點的鋁酸鈣渣系。其優點主要是尾渣屬于冶煉廢棄渣，與使用其他含Al2O3材料相比，具備較大的成本優勢；且尾渣已經經過高溫處理，屬于預熔精煉渣范疇，有利于冶煉時快速成渣，以確保精煉渣能快速覆蓋鋼水，并快速熔化參與渣、鋼界面反應，達到降低冶煉時間，降低冶煉成本的目的。
下面通過實施例對本發明的具體實施方式做進一步的解釋說明，但不表示將其保護范圍限制在實施例所述范圍內。
實施例1 用本發明方法制備鋼水復合精煉渣
制備鋼水復合精煉渣，操作步驟如下：將原料釩鐵冶煉爐渣、活性石灰、螢石按重量比20:70:10稱量好，將各種原料粉碎成3mm的物料；將物料混合均勻，制得鋼水復合精煉渣；所述的釩鐵冶煉爐渣化學成分為：Al2O3為64％、CaO為12％、MgO為20％，SiO2為1％，余量為雜質。
上述鋼水復合精煉渣的化學成分為：按重量百分比計，CaO 68.72％，Al2O313.56％，MgO 5.01％，SiO2 2.13％，CaF2 8.02％，余量為雜質。
將上述鋼水復合精煉渣用于LF爐鋼水精煉，冶煉鋼種為HRB400E，在出鋼及鋼水進站后加入，加入量為10kg/t鋼水，鋼水脫硫率為65.36％。
實施例2 用本發明方法制備鋼水復合精煉渣
制備鋼水復合精煉渣，操作步驟如下：將原料釩鐵冶煉爐渣、活性石灰、螢石按重量比30:60:10稱量好，將上述原料粉碎成15mm的顆粒物料；將物料混合均勻，制得鋼水復合精煉渣；所述的釩鐵冶煉爐渣化學成分為：Al2O3為64％、CaO為12％、MgO為20％，SiO2為1％，余量為雜質；所述石灰中CaO為85％，螢石中CaF2為81％。
上述鋼水復合精煉渣的化學成分為：按重量百分比計，CaO 55.23％，Al2O319.35％，MgO 6.8％，SiO2 2.36％，CaF2 8.31％，余量為雜質。
將上述鋼水復合精煉渣用于LF爐鋼水精煉，冶煉鋼種為HRB400E，在出鋼及鋼水進站后加入，加入量為9.5kg/t鋼水，鋼水脫硫率為58.12％。
實施例3 用本發明方法制備鋼水復合精煉渣
制備鋼水復合精煉渣，操作步驟如下：將原料釩鐵冶煉爐渣、活性石灰、螢石按重量比40:50:10稱量好，將上述原料粉碎成10mm的顆粒物料；將物料混合均勻，制得鋼水復合精煉渣；所述的釩鐵冶煉爐渣化學成分為：Al2O3為64％、CaO為12％、MgO為20％，SiO2為1％，余量為雜質；所述石灰中CaO為86％，螢石中CaF2為80％。
上述鋼水復合精煉渣的化學成分為：按重量百分比計，CaO 46.1％，Al2O3 25.6％，MgO 8.36％，SiO2 2.15％，CaF2 8.04％，余量為雜質。
將上述鋼水復合精煉渣用于LF爐鋼水精煉，冶煉鋼種為HRB400，在出鋼及鋼水進站后加入，加入量為12kg/t鋼水，鋼水脫硫率為70.58％。