CN103805746A

CN103805746A - 一种铁水脱硫剂

Info

Publication number: CN103805746A
Application number: CN201210436341.4A
Authority: CN
Inventors: 徐建新
Original assignee: WUXI XISHAN DISTRICT EHU TOWN YIMIN DRAWING AUXILIARY PLANT
Current assignee: WUXI XISHAN DISTRICT EHU TOWN YIMIN DRAWING AUXILIARY PLANT
Priority date: 2012-11-03
Filing date: 2012-11-03
Publication date: 2014-05-21

Abstract

本发明公开了一种铁水脱硫剂，其特征在于，所述脱硫剂以重量份计由下列组分组成：碳酸钙30-36份，碳酸钠22-24份，萤石16-20份，电石6-8份，钝化镁粉1-3份，氧化镁16-18份，硅酸钙12-16份，上述组分中镁粉的粒度为-80目，其余组分的粒度为-40目，其中镁粉钝化的制备方法为：取浓度为30-40%的草酸加入镁粉中，用量为镁粉重量的1.5-2.5%，然后搅拌均匀，然后自然晾干。

Description

一种铁水脱硫剂

技术领域

本发明涉及钢铁冶金辅料技术领域，尤其涉及一种铁水脱硫剂。

背景技术

钢中硫对钢的性能有不良的影响，使钢的塑性和韧性降低，并影响钢的表面和内在质量。现代工业所需的钢，要求硫含量应≤0.015％，而管线钢其硫含量限制在0.002～0.005％的水平。为了降低钢中硫含量、提高钢的质量水平，铁水炉外处理脱硫技术已成为炼钢工艺不可缺少的环节。传统的铁水脱硫剂主要有碳化钙(CaC₂)、石灰(CaO)基脱硫剂和镁(Mg)基脱硫剂等三种，其成分都单一，也各有利弊。一种是用电石(CaC₂)脱硫，其脱硫能力强，但电石粉易吸潮，放出易爆气体C₂H₂，吸潮后会大大降低电石的脱硫能力，且成本比较高。另一种是用石灰(CaO)脱硫，其价格低，易加工，使用安全，但CaO脱硫能力有限，用量较大，流动性差；再一种脱硫剂就是Mg粉脱硫，其脱硫能力非常强，因此一般不使用纯Mg，而是与其它材料混合一起使用，且Mg的价格昂贵。也有将上述三种物质按一定比例混合在一起的脱硫剂，但它们的成本较高，而且脱硫效果也不是很明显。

现有技术中，为了一方面保证铁水脱硫的效果，另一方面又通过改进脱硫过程中渣态以降低铁损，或降低脱硫剂使用综合成本，在上述的三种脱硫剂及其混合物作为脱硫剂的基础上，通过填加新的物质，如稀土金属和碱金属，研究了许多新型的复合脱硫剂。如，中国专利申请(01106069.7)公开一种镁钡脱硫合金，合金中含有10～30％的镁，含有20～40％的钡，含有30～45％的硅。该合金的优点在于，在使用中镁的利用率可提高到70％以上，同时镁钡合金的用量要比镁基脱硫剂的用量减少50％左右。但其缺点在于：生产镁钡合金需要有专门的设备，如中频电炉、颚式破碎机等，增加了镁基脱硫剂的成本。又如中国专利申请(01109969.0)公开了一种用于炼钢脱氧和脱硫的铝镁合金，其化学成分为(wt，％)：Al 30～98％，Mg 2～70％及其它不可避免的杂质。该合金具有很强的脱氧和脱硫能力，但生产和使用成本都较高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种铁水脱硫剂，实现铁水脱硫的高效且节能，且不增加铁水脱硫综合成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种铁水脱硫剂，所述脱硫剂以重量份计由下列组分组成：碳酸钙30-36份，碳酸钠22-24份，萤石16-20份，电石6-8份，钝化镁粉1-3份，氧化镁16-18份，硅酸钙12-16份，上述组分中镁粉的粒度为-80目，其余组分的粒度为-40目，其中镁粉钝化的制备方法为：取浓度为30-40%的草酸加入镁粉中，用量为镁粉重量的1.5-2.5%，然后搅拌均匀，然后自然晾干。

优选，所述脱硫剂以重量份计由下列组分组成：碳酸钙32-34份，碳酸钠22.5-23.5份，萤石17-19份，电石6.5-7.5份，钝化镁粉1.5-2.5份，氧化镁16.5-17.5份，硅酸钙13-15份。

最优选，所述脱硫剂以重量份计由下列组分组成：碳酸钙33份，碳酸钠23份，萤石18份，电石7份，钝化镁粉2份，氧化镁17份，硅酸钙14份。

其中各原料组分的作用为：

碳酸钙和碳酸钠：在高温下分解为氧化钙和氧化钠，这两种物质均能与硫结合。它们溶入渣中，成为渣液中吸收硫份的主要物质。新生成的氧化钙脱硫能力比存放的氧化钙强。在它们分解时放出二氧化碳气体，从各个方向无序放出，搅动钢液与渣液亲密接触而发生化学反应，改善了传质速度，加快了反应。产生气体的量。

萤石：为降低熔点的作用，使脱硫剂的熔点降低快速熔化成渣液，有利于渣液与钢液之间的化学反应，增大传质速度，加快脱硫反应。

电石：电石在高温下分解，分解后的钙和碳具有较高的脱硫和脱氧能力，它是电石系列脱硫剂的主料，脱硫能力强且速度快，加入一定量的电石可具有电石系列脱硫剂的优点而改良本脱硫剂的脱硫能力。

纯化镁粉：是还原性极强的活泼金属，本身可进行脱氧，增加脱硫能力，为体系降低还原电位，使脱硫反应在还原气氛中进行，有利于脱硫反应的进行。

氧化镁和硅酸钙：从化学反应原理上说，二者不具有脱硫功能，但是二者具有对含硫物质进行包容的性质，特别是硅酸钙，对含硫物质的包容使硫脱离平衡体系，而使化学反应平衡向渣中的硫方向移动，有效降低了钢水中硫含量，因此，加入这种脱硫剂可有效地保证无回硫现象，保证成品中硫含量低于终点硫含量。

本发明具有以下有益效果：

1）在大量实验的基础上，通过对常规脱硫组分的选择和含量配比实验，综合了三大脱硫剂系列(石灰、电石、镁粉)的特点，使得各组分达到协同技术效果，脱硫效率比单一脱硫剂极大幅度提高，可使铁水中的硫含量降低到15ppm以下，适于管线钢等对硫含量要求低的钢种的冶炼。

2）改氧化钙为碳酸钙、碳酸钠可放出大量气体搅动钢液，加快脱硫反应速度，适应于无底部吹氩装置的中小企业，提高脱硫能力，也可提高夹杂物的上浮能力，对净化钢水起一定的作用。

3）采用氧化镁和硅酸钙配合，特别是硅酸钙的加入，能更好的包容含硫物质，使化学平衡向脱硫方向移动，不会产生回硫现象。

4）比现有技术降低了镁的用量，降低了成本，同时使镁预先钝化，使得使用率大幅度提高。

5）选择适合的原料粒度，以保证使用效果。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

一种铁水脱硫剂，所述脱硫剂以重量份计由下列组分组成：碳酸钙30份，碳酸钠24份，萤石16份，电石8份，钝化镁粉1份，氧化镁18份，硅酸钙12份，上述组分中镁粉的粒度为-80目，其余组分的粒度为-40目，其中镁粉钝化的制备方法为：取浓度为30%的草酸加入镁粉中，用量为镁粉重量的2.5%，然后搅拌均匀，然后自然晾干。

实施例二

一种铁水脱硫剂，所述脱硫剂以重量份计由下列组分组成：碳酸钙36份，碳酸钠22份，萤石20份，电石6份，钝化镁粉3份，氧化镁16份，硅酸钙16份，上述组分中镁粉的粒度为-80目，其余组分的粒度为-40目，其中镁粉钝化的制备方法为：取浓度为40%的草酸加入镁粉中，用量为镁粉重量的1.5%，然后搅拌均匀，然后自然晾干。

实施例三

一种铁水脱硫剂，所述脱硫剂以重量份计由下列组分组成：碳酸钙32份，碳酸钠23.5份，萤石17份，电石7.5份，钝化镁粉1.5份，氧化镁17.5份，硅酸钙13份，上述组分中镁粉的粒度为-80目，其余组分的粒度为-40目，其中镁粉钝化的制备方法为：取浓度为32%的草酸加入镁粉中，用量为镁粉重量的2.3%，然后搅拌均匀，然后自然晾干。

实施例四

一种铁水脱硫剂，所述脱硫剂以重量份计由下列组分组成：碳酸钙34份，碳酸钠22.5份，萤石19份，电石6.5份，钝化镁粉2.5份，氧化镁16.5份，硅酸钙15份，上述组分中镁粉的粒度为-80目，其余组分的粒度为-40目，其中镁粉钝化的制备方法为：取浓度为38%的草酸加入镁粉中，用量为镁粉重量的1.8%，然后搅拌均匀，然后自然晾干。

实施例五

一种铁水脱硫剂，所述脱硫剂以重量份计由下列组分组成：碳酸钙33份，碳酸钠23份，萤石17份，电石7份，钝化镁粉2份，氧化镁17份，硅酸钙14份，上述组分中镁粉的粒度为-80目，其余组分的粒度为-40目，其中镁粉钝化的制备方法为：取浓度为35%的草酸加入镁粉中，用量为镁粉重量的2.0%，然后搅拌均匀，然后自然晾干。

Claims

1.一种铁水脱硫剂，其特征在于，所述脱硫剂以重量份计由下列组分组成：碳酸钙30-36份，碳酸钠22-24份，萤石16-20份，电石6-8份，钝化镁粉1-3份，氧化镁16-18份，硅酸钙12-16份，上述组分中镁粉的粒度为-80目，其余组分的粒度为-40目，其中镁粉钝化的制备方法为：取浓度为30-40%的草酸加入镁粉中，用量为镁粉重量的1.5-2.5%，然后搅拌均匀，然后自然晾干。

2.如权利要求1所述的一种铁水脱硫剂，其特征在于，所述脱硫剂以重量份计由下列组分组成：碳酸钙32-34份，碳酸钠22.5-23.5份，萤石17-19份，电石6.5-7.5份，钝化镁粉1.5-2.5份，氧化镁16.5-17.5份，硅酸钙13-15份。

3.如权利要求2所述的一种铁水脱硫剂，其特征在于，所述脱硫剂以重量份计由下列组分组成：碳酸钙33份，碳酸钠23份，萤石18份，电石7份，钝化镁粉2份，氧化镁17份，硅酸钙14份。