CN101016577A - 一种钝化复合脱硫粉剂 - Google Patents

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孙中强
李裕华
张晓舟
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Abstract

一种钝化复合脱硫粉剂，其组成按重量百分数为：AD粉：20～70％，CaC2：5～30％，CaO：10～50％，CaF2：3～15％，MgO：5～25％，CaCO3：5～15％。原料以AD粉为主，添加电石、石灰、萤石、氧化镁、碳酸钙、消石灰等其中的一种或者几种物质，经过磨粉和钝化处理制成。使用本发明的AD粉基钝化复合脱硫粉剂，在铁水包中采用喷吹工艺喷入脱硫，脱硫率可达35～80％，气体含量[H]≤1ppm，[N]≤38ppm，[O]≤12ppm。与单纯的石灰脱硫粉剂、镁粉脱硫粉剂相比，成本分别节约20％、50％以上。

Description

一种钝化复合脱硫粉剂
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，特别涉及一种铁水预处理用脱硫粉剂。
背景技术
近年来，铁水预处理工艺在我国许多钢铁冶金企业得到迅速发展，铁水脱硫作为现代钢铁工业生产工艺线上必不可少的环节得到越来越广泛的应用，已经成为生产优质洁净钢的必要手段。铁水预处理的主要目的是去除铁水中的有害元素硫，使转炉冶炼顺行，解放炉外精炼，降低生产成本。
国内外工业上应用的铁水炉外脱硫剂主要有：苏打(Na2CO3)、电石(CaC2)、石灰(CaO)、金属镁。各种脱硫剂都有其明显的优缺点：
(1)CaC2(电石粉)的优点是有很强的脱硫能力；脱硫反应是放热反应，有利于减少温降；消耗量少，渣量少；脱硫产物疏松，扒渣方便，对铁水罐内衬侵蚀轻。其缺点是极易吸潮劣化，降低反应效果，生产安全隐患大，运输、贮存困难；价格昂贵，成本高。
(2)CaO(石灰粉)的优点是有较强的脱硫能力；脱硫产物疏松，扒渣方便，对罐衬侵蚀轻；资源广，价格低，易加工，使用安全。其缺点是耗量大，渣量大；流动性差，在料罐中易“架桥”堵塞；极易吸潮劣化，降低反应效果，且使运输、贮存较为困难。
(3)Na2CO3(苏打)的优点是有很强的脱硫能力；脱硫的同时还能脱磷；处理后渣中的苏打呈水溶性，可回收利用。其缺点是在1250℃以上易挥发、分解，铁水温度大，污染环境；对罐衬侵蚀严重；来源缺、成本高。
(4)镁的优点是反应速度快，并且不容易回硫；消耗量小，产生渣量少；脱硫处理时间短，铁水温降小；对铁水温度要求不严格。其缺点是利用率低，价格昂贵，加工运输，贮存、使用都有安全问题，操作控制较困难。
因此，开发高性能价格低的脱硫粉剂、增加贮藏时间、提高复合脱硫粉剂的有效利用率，对铁水和钢水喷粉脱硫具有十分重要的意义。
发明内容
针对现有钢铁冶炼用脱硫粉剂及其生产工艺的不足之处，本发明提供一种AD粉基钝化复合脱硫粉剂及其制备方法。本发明复合脱硫剂的化学成份组成为：
  成分   AD粉   CaC2   CaO     CaF2   MgO   CaCO3
  比例   20～70％   5～30％   10～50％     3～15％   5～25％   5～15％
该钝化复合脱硫粉剂以AD粉为主，添加电石、石灰、萤石、氧化镁、碳酸钙、消石灰等其中的一种或者几种物质，经过磨粉和钝化处理制成。
制备该脱硫剂采用的原料为AD粉、石灰、电石、萤石、氧化镁、碳酸钙、消石灰等，其有效成分分别为Al、CaO、Al2O3、CaC2、CaF2、MgO，要求各种原料中硫的含量小于0.100％。
对各种原材料的质量要求如下：
表1AD粉化学成分
  成分   MAl   Al2O3   SiO2   MgO C F+Cl N CaO
  ％   10-40   45-75   ＜10   2-6 ＜1.5 ＜6.0 ＜3.5 微量
表2碳化钙质量要求
项目     指标
    优等品
发气量20℃、101.3kPaL/kg≥ 粒度mm     80～200     305
    50～80     305
    5～80     300
    5～50     300
乙炔中磷化氢，％(V/V)               ≤     0.06
乙炔中硫化氢，％(V/V)               ≤     0.10
碳化钙粒度组成：5～30mm其中＜5mm≯5％；＞30mm≯10％。
表3石灰成分及质量要求
    化学成分(％)     指标
    CaO     MgO     SiO2    S     灼减％     活性度ml
    ≥88.0     ＜5.0     ≤3.0   ≤0.10     ≤6.0     ≥280
表4氧化镁化学成分要求
    成分     MgO     SiO2     CaO
    ％     ≥85.0     ≤4.0     ≤1.6
表5萤石化学成分
    化学成分％
    CaF2不小于     杂质，不大于
    SiO2     S     P
    85.0     14.3     0.15     0.06
表6碳酸钙化学成分
品位     化学成分％
    CaO     MgO     SiO2   P   S
  一级品     ≥54     ≤3     ≤4   ≤0.04   ≤0.15
  如果按CaCO3计算：CaCO3≥96％
表7所采用的钝化剂为羟基封端甲基乙烯基硅油，其技术指标要求为：
    羟基封端甲基乙烯基硅油
技术指标 外观：无色透明液体。粘度(25℃)，mm2/S：≤35羟基含量：≥6.0％乙烯基含量：(mol％)6.5～7.5闪点：≥60℃水份：≤0.5％
首先根据最终产品化学成分要求配料，将石灰、萤石、电石、氧化镁、碳酸钙其中的一种或者几种原料按一定比例混合，进行初破，然后粉碎至粒度为0.044～1.0mm。再将一定比例的AD粉、氧化镁粉或者消石灰与上述粉碎后的原料混合均匀并且钝化处理即可。
初破可采用鄂式破碎机，粉碎可采用雷蒙磨机，通过皮带输送机将物料输送进入鄂式破碎机进行初破后，经斗提机送入雷蒙磨机粉碎。最后通过搅拌机或球磨干混设备将AD粉(氧化镁粉或者消石灰)与粉碎的物料混合均匀。
本发明除控制产品的化学成分外，还严格控制产品的粒度组成，具体如下：
粉体粒度分布(mm)   ≤1.0   ≤0.30   ≤0.15   ≤0.106   ≤0.075   ≤0.044
粉体中不同粒度所占比例(％)   100   98   97   95   92   90
为防止粉剂吸潮变质，在复合脱硫粉剂的表面形成一层薄膜。该薄膜的成分为二甲基硅油，其厚度0.004～0.010mm，具体处理方法如下：在石灰、萤石、电石、氧化镁、碳酸钙原料进入雷蒙磨机之前，采用剂量泵加入二甲基硅油，加入比例为总料量的0.01％～0.1％。这些原料在磨碎的过程中，表面形成一层很薄的无机油保护膜，然后加入AD粉、氧化镁粉或者消石灰。
使用本发明的AD粉基钝化复合脱硫粉剂，在铁水包中采用喷吹工艺喷入脱硫，脱硫率可达35～80％，气体含量[H]≤1ppm，[N]≤38ppm，[O]≤12ppm。与单纯的石灰脱硫粉剂、镁粉脱硫粉剂相比，成本分别节约20％、50％以上，收到了良好的效果。
具体实施方式
本发明的钝化复合脱硫粉剂，各实施例组成按下表所示。
   实例     AD粉     CaO     CaC2   MgO     CaF2     Ca(OH)2     CaCO3
    1     65％     15％     15％     5％
    2     55％     35％     5％     5％
    3     70％   25％     5％
    4     57％     30％     5％     8％
    5     20％     67％     5％     8％

Claims (6)

1、一种钝化复合脱硫粉剂，其特征在于该粉剂的组成按重量百分数为：AD粉：20～70％，CaC2：5～30％，CaO：10～50％，CaF2：3～15％，MgO：5～25％，CaCO3：5～15％。
2、权利要求1所述钝化复合脱硫粉剂，其特征在于所述AD粉的组成按重量百分数为：MAL：10-40％，Al2O3：45-75％，SiO2＜10％，MgO：2-6％，C＜1.5％，F+Cl＜6.0％，N＜3.5％，CaO微量。
3、权利要求1所述钝化复合脱硫粉剂，其特征在于该粉剂的粒度组成如下：
粉体粒度分布(mm)            ≤1.0  ≤0.30  ≤0.15  ≤0.106   ≤0.075  ≤0.044
粉体中不同粒度所占比例(％)  100    98      97      95        92       90。
4、权利要求1所述复合脱硫粉剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)配料：根据最终产品化学成分配料，将石灰、萤石、电石、氧化镁、碳酸钙其中的一种或者几种原料按比例混合；
(2)破碎：将按比例配好的料进行初破；
(3)粉碎并钝化处理，将经过初破的料，粉碎至粒度为0.044～1.0mm，并采用羟基封端甲基乙烯基硅油进行钝化处理；
(4)混合：按比例将AD粉、氧化镁粉或者消石灰与上述粉碎后的原料混合均匀。
5、权利要求4所述复合脱硫粉剂的制备方法，其特征在于所用原料：AD粉、石灰、电石、萤石、氧化镁、碳酸钙、消石灰，其有效成分分别为Al、CaO、Al2O3、CaC2、CaF2、MgO，要求各种原料中硫的含量小于0.100％。
6、权利要求4所述复合脱硫粉剂的制备方法，其特征在于所述步骤(3)钝化处理是为防止粉剂吸潮在其表面形成一层薄膜，在经过初破的石灰、萤石、电石、氧化镁、碳酸钙原料进入磨机之前，加入二甲基硅油，加入比例为总料量的0.01％～0.1％。在磨碎中，表面形成一层很薄的无机油保护膜，然后加入AD粉、氧化镁粉或者消石灰。
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