CN103014195A - 一种kr脱硫渣改质处理的新方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种KR脱硫渣改质处理的新方法，以转炉渣11m3的渣罐为例,通过行车吊运倾翻，先向渣罐内兑加KR脱硫渣,每罐需兑加2.0-2.8吨脱硫渣，然后再兑加转炉的液态钢渣8-14吨，兑加后即在渣罐内产生渣的氧化还原反应，使KR渣的性质从还原性向氧化性转变，即渣中的矿物组成得以改质；其中KR脱硫渣是铁水在机械搅拌下，加脱硫剂后产生；其中液态钢渣是转炉炼钢过程中得到的副产品。选用的渣罐材质为16MnA铸钢件。

Description

一种KR脱硫渣改质处理的新方法
技术领域
本发明涉及铁水脱硫渣的处理，将转炉液态钢渣兑加KR钢渣进行改质处理，实现钢渣的优化与利用。
背景技术
KR法铁水脱硫，即采用机械搅拌法脱硫，就是将耐火材料制成的搅拌器插入铁水罐液面下一定深处，并使之旋转，当搅拌器旋转时，铁水液面形成“V”形旋涡(中心低，四周高)，此时加入脱硫剂后，脱硫剂微粒在浆叶端部区域内由于湍动而分散，并沿着半径方向“吐出”，然后悬浮，绕轴心旋转和上浮于铁水中，也就是说，借这种机械搅拌作用使脱硫剂卷入铁水中并与接触，混合、搅动，从而进行脱硫反应；当搅拌器开动时，在液面上看不到脱硫剂，停止搅拌后，所生成的干稠状渣浮到铁水面上，形成脱硫渣，为了防止转炉回硫和优化转炉的操作，需要将这些脱硫渣从铁水罐中间扒出，扒出的脱硫渣属于一种还原性的冶金渣。KR脱硫渣的传统处置方法：（a）将KR脱硫渣倾翻到专用的渣池子或者专用场地内部，冷却一段时间，然后装车拉运到指定的区域进行下一步的处理；（b）对渣罐进行较小水量的喷水操作，喷水时间8～16小时，将罐内的钢渣冷却到150℃以下，然后倾翻。
检索文献披露：（1）张成勇、陈寿红等的“底吹氮工艺在KR法铁水脱硫工序的应用”在《炼钢》2010年（3）发表；（2）李凤喜，喻承欢等“对KR法与喷吹法两种铁水脱硫工艺的探讨”在《炼钢》2000年（1）发表；（3）张茂林，徐安军的“2KR法与喷吹法在铁水脱硫中应用的比较”在《炼钢》2009年（5）发表；由此可知，KR脱硫工艺产生的脱硫渣，属于还原渣的一种，随着渣温的降低，极易粉化，在拉运和处理过程中，对环境的污染十分严重，目前还没有好的回收利用方法，造成众多的钢厂脱硫渣堆积如山，成为钢铁企业的一种尘害。
发明人根据KR脱硫渣的特点，结合转炉冶炼碳钢的液态钢渣的特点，依据钢渣相变理论，首先从理论上分析出了KR脱硫渣能够被改质成为与转炉碳钢钢渣成分接近，并且能够适合于热闷渣工艺处理的钢渣，解决了脱硫渣的污染严重的问题，以及KR脱硫渣成为被二次利用的资源，解决了国内现有工艺存在的普遍性问题。
发明内容
本发明的目的在于：将KR脱硫渣兑加转炉液态钢渣进行改质处理，实现钢渣的优化与利用。
本发明的目的是这样实现的：一种KR脱硫渣改质处理的新方法，以转炉渣11m3的渣罐为例,通过行车吊运倾翻，先向渣罐内兑加KR脱硫渣,每罐需兑加2.0-2.8吨脱硫渣，然后再兑加转炉的液态钢渣8-14吨，兑加后即在渣罐内产生渣的氧化还原反应，使KR渣的性质从还原性向氧化性转变，即渣中的矿物组成得以改质；
其中KR脱硫渣是铁水在机械搅拌下，加脱硫剂后产生；
其中液态钢渣是转炉炼钢过程中得到的副产品。
本发明的原理与作用：KR法铁水脱硫是活性CaO与铁液中的[S]、[Si]、[Al]之间的多元多相反应，脱硫产物是一个以CaO--Al2O3一CaF2--SiO2一CaS为主的多元渣系，比二元渣系具有更低的初熔温度，而转炉的碳钢液态钢渣的渣温在1550～1680℃之间，由于钢渣之间的扩散关系，氧在钢渣间存在着以下的平衡分配关系：
Figure BDA00001768131800021
以转炉碳钢液态钢渣的组成特点，在具有搅拌和反应时间的条件下，与KR脱硫渣接触、两种渣能够发生化学反应，起到KR渣的改质目的，其中起到关键作用的化学反应如下：
FeO(转炉渣)+MnO(转炉渣)+Fe3C（KR渣）→Fe+Mn+CO↑
CaS+3FeO→3Fe+CaO+SO2↑
通过以上的化学反应，KR渣中增加了渣中的氧化物（FeO+MnO），渣况从白色向黑色转变，渣中主成分以主要矿物为硅酸三钙、硅酸二钙以及RO相为主，满足钢渣的热闷等工艺的条件，并且转炉液态渣中的FeO+MnO减少，成为铁珠或者渣铁，在热闷渣等钢渣处理工艺过程中更加容易被磁选回收利用，彰显技术进步。
具体实施方式
实施例
1）脱硫站和转炉统一使用11m3的渣罐，渣罐为铸钢件，材质使用16MnA；
2）每5炉铁水经脱硫作业，就可装满一个渣罐；待改质的KR脱硫渣成分为S含量1.82、CaO含量33.77、Fe3C含量28、Al2O3含量5.77、SiO2含量6.31；
3）通过行车吊运倾翻，先向渣罐内兑加KR脱硫渣,每罐需兑加2.8吨脱硫渣，然后再兑加转炉的液态钢渣14吨，兑加后即在渣罐内产生渣的氧化还原反应，反应时间为15min，使KR渣的性质从还原性向氧化性转变，即渣中的矿物组成得以改质；
其中KR脱硫渣是铁水在机械搅拌下，加脱硫剂后产生；
其中液态钢渣是转炉炼钢过程中得到的副产品。
本方法产生的经济效益：
（1）KR渣的改质对于渣的存放环境实施了保护；
（2）按照目前国内吨铁12kg的脱硫渣的量计算，过去这些钢渣基本上是被废弃的，现在热闷处理以后，钢渣被再利用，按照35元/吨渣的市场价格，年产铁水100万吨的钢厂，年效益为42万元。

Claims (2)

1. 一种KR脱硫渣改质处理的新方法，其特征在于：以转炉渣11m3的渣罐为例,通过行车吊运倾翻，先向渣罐内兑加KR脱硫渣,每罐需兑加2.0-2.8吨脱硫渣，然后再兑加转炉的液态钢渣8-14吨，兑加后即在渣罐内产生渣的氧化还原反应，使KR渣的性质从还原性向氧化性转变，即渣中的矿物组成得以改质；
其中KR脱硫渣是铁水在机械搅拌下，加脱硫剂后产生；
其中液态钢渣是转炉炼钢过程中得到的副产品。
2.根据权利要求书1所述的新工艺，其特征在于:选用的渣罐材质为16MnA铸钢件。
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