CN102851441A - 一种高钒钛铁水渣铁分离剂及其渣铁分离方法 - Google Patents
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Abstract
发明提供一种高钒钛铁水渣铁分离剂及其渣铁分离方法，渣铁分离剂成分组成为：CaO30~50%；Al2O315-30%；CaF22~10%；CaC25~15%；Na2O3~5%；Al5~13%。根据高钒钛铁水温度和硅、钛含量的不同确定分离剂加入时机和数量，并分批加入；脱硫后根据高钒钛铁水渣态进行分层剥离；进行脱硫处理时，输送氮气压力设置高于正常铁水脱硫氮气压力0.04~0.06MPa。本发明可有效解决铁水预处理扒渣时的铁损升高问题，使高钒钛铁水中脱硫渣基本恢复常态，实现渣铁分离，降低生产成本，减轻劳动强度，提高设备的安全系数。
Description
技术领域
本发明属于炼钢铁水预处理工艺领域，具体涉及一种分离高钒钛铁水渣铁的分离剂及其渣铁分离方法。
背景技术
高炉中加入钒钛矿可提高高炉寿命，但这使得铁水中的Ti含量升高。由于钛和氧具有较强的亲和力，在高炉出铁、炼钢厂折铁以及脱硫喷吹过程中会生成钛的氧化物，降低渣的碱度，减少炉渣的硫含量，使得脱硫效率降低。另外在铁水脱硫过程中钛还会与铁水中的碳以及载体中的氮气反应生成钛的碳氮氧化物，该化合物的熔点高，使炉渣变稠，从而造成脱硫喷吹过程进入渣中的铁珠不易沉降，形成半熔融渣铁混熔渣系，致使扒渣时铁损升高。
国外一些钢厂均采用加钒钛矿护炉，采取的办法是将冰晶石（K3AlF6）作为铁水熔剂制作成粉末与硫化石灰粉混合，通过脱硫喷枪喷入铁水中，由于其熔点仅为600℃，因此能显著降低脱硫渣的熔点。经验表明，用冰晶石等熔剂的脱硫剂用量会增加5%，使用后其扒渣铁损会大幅度降低。但由于国内冰晶石的资源贫乏，进口价格过高，显然该方法不适合国内钢铁企业。
发明内容
本发明提供一种高钒钛铁水渣铁分离剂及其渣铁分离方法，通过在铁水预处理过程中按程序加入适量制备的渣铁分离剂，使高钒钛铁水中脱硫渣恢复常态，并按渣系状态进行分层剥离，从而有效解决铁水预处理扒渣时铁损升高问题，达到渣铁分离，降低生产成本，减轻劳动强度，提高设备安全系数的目的。
为此，本发明所采取的技术解决方案是：
一种高钒钛铁水渣铁分离剂，其成分组成及重量百分比含量为：
CaO30~50%；Al2O315-30%；CaF22~10%；CaC25~15%；Na2O3~5%；Al5~13%。
一种使用上述高钒钛铁水渣铁分离剂的渣铁分离方法，具体方法及步骤为：
（1）分批加入渣铁分离剂：
根据高钒钛铁水温度、硅含量、钛含量的不同来确定渣铁分离剂的加入时机和数量；
a、对铁水温度大于1330℃、钛含量小于0.2%且硅含量小于0.5%的情况：
铁水脱硫后，首先扒除固体渣，然后按吨铁加入量1.5~3.5kg的规定量分两次加入渣铁分离剂，每次加入时需用扒渣机搅拌后再将分离后的渣扒出，第一次加入量为规定量的2／3，第二次加入剩余的1／3；
b、对铁水温度小于1330℃、钛含量大于0.2%且硅含量大于0.5%的情况：
按吨铁加入量1.8~3.2 kg的规定量，分三次加入渣铁分离剂：脱硫喷吹前，第一次加入渣铁分离剂，加入量为规定量的2／3，固体渣扒出后，再分两次加入渣铁分离剂，每次加入时需用扒渣机搅拌后再将分离后的渣扒出，加入量为第二次加入剩余量的2／3，第三次加入剩余量所剩的1／3；
（2）脱硫后渣铁分层剥离：
根据脱硫后铁水表面形成的渣系状态不同，即高钒钛铁水脱硫后的三种状态渣--固体渣、半熔融渣铁混熔渣和熔渣有针对性地进行分层剥离；
对铁含量较低且不易分离的固体渣要全部扒除，扒渣板下降深度要控制在固体渣和半熔融渣铁混熔渣之间；
对铁含量较高的半熔融渣铁混熔渣，扒除时扒渣板下降深度要控制在半熔融渣铁混熔渣与熔渣之间；
对铁含量居于固体渣与半熔融渣铁混熔渣之间但渣层较薄的熔渣，扒渣前加入硅质聚渣剂，然后再快速将熔渣扒出；
(3)系统压力分类调整：
高钒钛铁水进行脱硫预处理时，喷吹系统的氮气压力应略高于正常铁水喷吹时的氮气压力，输送氮气压力设置比正常铁水脱硫时的输送氮气压力高0.04~0.06MPa。
本发明的有益效果为：
本发明可完全实现高钒钛铁水的渣铁分离，使高钒钛铁水中脱硫渣基本恢复常态，有效解决铁水预处理扒渣时铁损升高问题，避免扒渣过程中的铁水损耗，从而降低生产成本，保护设备，同时可减轻操作人员的劳动强度，提高劳动安全系数。
具体实施方式
实施例1
铁水罐容重90t。
首先，按照重量百分比将CaO50%、Al2O315%、CaF210%、CaC212%、Na2O3%、Al 10%的粉料混合均匀后制成高钒钛铁水渣铁分离剂粉剂。
铁水温度为1331.1℃、钛含量0.125%、硅含量0.435%。
分批加入渣铁分离剂：
铁水脱硫后，首先扒除固体渣，然后按吨铁加入量1.5kg的规定量分两次共加入1350kg渣铁分离剂。第一次加入900kg，第二次加入剩余的450kg，每次加入时均用扒渣机搅拌后再将分离后的渣扒出。
脱硫后进行渣铁分层剥离：
对铁含量较低且不易分离的固体渣全部扒除，扒渣板下降深度控制在固体渣和半熔融渣铁混熔渣之间；
对铁含量较高的半熔融渣铁混熔渣，扒除时扒渣板下降深度控制在半熔融渣铁混熔渣与熔渣之间；
对铁含量居于固体渣与半熔融渣铁混熔渣之间但渣层较薄的熔渣，扒渣前加入硅质聚渣剂，然后快速将熔渣扒出。
进行系统压力分类调整：
考虑高钒钛铁水中TiO2的存在增加了铁水粘度，降低了铁水的流动性，铁水脱硫后，MgS、CaS上浮速度减慢，冶炼过程易出现回硫现象。另外，由于铁水粘度的增加，阻碍了脱硫粉剂从脱硫喷枪的喷出速度，会出现堵枪现象。因此，高钒钛铁水进行预处理时，喷吹系统的氮气压力尤其是输送氮气压力应略高于正常铁水喷吹时的氮气压力，以抵消高钒钛铁水脱硫喷吹时TiO2、MgS、CaS上浮阻力，减少或避免冶炼回硫及堵枪现象的发生。故将输送氮气压力设置比正常铁水脱硫时的输送氮气压力高0.04MPa，即将输送氮气压力设置为0.28MPa。未实施本发明与实施本发明的前后结果如表1所示。
表1 实施例1高钒钛铁水实施本发明前后效果对比表
| 分离剂加入量（kg） | 铁水温度（℃） | Si含量（%） | Ti含量(%) | 扒损(t／罐) |
| 0 | 1333.6 | 0.519 | 0.1291 | 4.88 |
| 0 | 1334.1 | 0.512 | 0.128 | 4.75 |
| 1350 | 1331.1 | 0.435 | 0.125 | 3.74 |
实施例2：
铁水罐容重90t。
首先，按照重量百分比将CaO35%；Al2O330%；CaF25%；CaC215%；Na2O4%；Al 11%的粉料混合均匀后制成高钒钛铁水渣铁分离剂粉剂。
铁水温度为1303℃、钛含量2.379%、硅含量0.561%。
分批加入渣铁分离剂：
按吨铁加入量3.2 kg的规定量，分三次共加入渣铁分离剂2880 kg。脱硫喷吹前，第一次加入渣铁分离剂1920 kg；固体渣扒出后，再分两次加入渣铁分离剂，每次加入时需用扒渣机搅拌后再将分离后的渣扒出，第二次加入剩余量的2／3即640 kg，第三次将余下的320 kg。
脱硫后进行渣铁分层剥离：
对铁含量较低且不易分离的固体渣全部扒除，扒渣板下降深度控制在固体渣和半熔融渣铁混熔渣之间；
对铁含量较高的半熔融渣铁混熔渣，扒除时扒渣板下降深度控制在半熔融渣铁混熔渣与熔渣之间；
对铁含量居于固体渣与半熔融渣铁混熔渣之间但渣层较薄的熔渣，扒渣前加入硅质聚渣剂，然后快速将熔渣扒出。
进行系统压力分类调整：
考虑高钒钛铁水中TiO2的存在增加了铁水粘度，降低了铁水的流动性，铁水脱硫后，MgS、CaS上浮速度减慢，冶炼过程易出现回硫现象。另外，由于铁水粘度的增加，阻碍了脱硫粉剂从脱硫喷枪的喷出速度，会出现堵枪现象。因此，高钒钛铁水进行预处理时，喷吹系统的氮气压力尤其是输送氮气压力应略高于正常铁水喷吹时的氮气压力，以抵消高钒钛铁水脱硫喷吹时TiO2、MgS、CaS上浮阻力，减少或避免冶炼回硫及堵枪现象的发生。故将输送氮气压力设置比正常铁水脱硫时的输送氮气压力高0.06MPa，即将输送氮气压力设置为0.30MPa。
未实施本发明与实施本发明的前后结果如表2所示。
表2 实施例2高钒钛铁水实施本发明前后效果对比表
| 分离剂加入量（kg） | 铁水温度（℃） | Si含量（%） | Ti含量(%) | 扒损(t／罐) |
| 0 | 1306 | 0.497 | 0.107 | 3.510 |
| 0 | 1301 | 0.534 | 0.218 | 3.479 |
| 2880 | 1303 | 0.561 | 2.379 | 2.357 |
Claims (2)
1.一种高钒钛铁水渣铁分离剂，其特征在于，其成分组成及重量百分比含量为：
CaO30~50%；Al2O315-30%；CaF22~10%；CaC25~15%；Na2O3~5%；Al5~13%。
2.一种使用权利要求1所述高钒钛铁水渣铁分离剂的渣铁分离方法，其特征在于，具体方法及步骤为：
（1）分批加入渣铁分离剂：
根据高钒钛铁水温度、硅含量、钛含量的不同来确定渣铁分离剂的加入时机和数量；
a、对铁水温度大于1330℃、钛含量小于0.2%且硅含量小于0.5%的情况：
铁水脱硫后，首先扒除固体渣，然后按吨铁加入量1.5~3.5kg的规定量分两次加入渣铁分离剂，每次加入时需用扒渣机搅拌后再将分离后的渣扒出，第一次加入量为规定量的2／3，第二次加入剩余的1／3；
b、对铁水温度小于1330℃、钛含量大于0.2%且硅含量大于0.5%的情况：
按吨铁加入量1.8~3.2 kg的规定量，分三次加入渣铁分离剂：脱硫喷吹前，第一次加入渣铁分离剂，加入量为规定量的2／3，固体渣扒出后，再分两次加入渣铁分离剂，每次加入时需用扒渣机搅拌后再将分离后的渣扒出，加入量为第二次加入剩余量的2／3，第三次加入剩余量所剩的1／3；
（2）脱硫后渣铁分层剥离：
根据脱硫后铁水表面形成的渣系状态不同，即高钒钛铁水脱硫后的三种状态渣--固体渣、半熔融渣铁混熔渣和熔渣有针对性地进行分层剥离；
对铁含量较低且不易分离的固体渣要全部扒除，扒渣板下降深度要控制在固体渣和半熔融渣铁混熔渣之间；
对铁含量较高的半熔融渣铁混熔渣，扒除时扒渣板下降深度要控制在半熔融渣铁混熔渣与熔渣之间；
对铁含量居于固体渣与半熔融渣铁混熔渣之间但渣层较薄的熔渣，扒渣前加入硅质聚渣剂，然后再快速将熔渣扒出；
(3)系统压力分类调整：
高钒钛铁水进行脱硫预处理时，喷吹系统的氮气压力应略高于正常铁水喷吹时的氮气压力，输送氮气压力设置比正常铁水脱硫时的输送氮气压力高0.04~0.06MPa。
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