CN104046716A

CN104046716A - 钒钛铁水脱硫用高温防粘组合物和高温防粘剂及其应用

Info

Publication number: CN104046716A
Application number: CN201310653005.XA
Authority: CN
Inventors: 梁新腾; 曾建华; 李扬洲; 杨森祥; 常军; 戈文荪; 陈永; 龚洪君; 喻林; 陈均; 陈路
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2013-12-05
Filing date: 2013-12-05
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2033-12-05
Also published as: CN104046716B

Abstract

本发明公开了一种钒钛铁水脱硫用高温防粘组合物，该组合物含有以下成分：Al₂O₃：45-75重量%；CaO：5-15重量%、MgO：15-30重量%、V₂O₃：5-10重量%。本发明还公开了一种高温防粘剂及其在钒钛铁水脱硫中的应用，该高温防粘剂含有水和本发明所述的组合物。本发明所述的高温防粘剂能够显著降低钒钛铁水与脱硫装置的设备表面的粘接强度，从而降低钢铁冶炼工程中的清理工作量并降低整个工序的生产成本。

Description

钒钛铁水脱硫用高温防粘组合物和高温防粘剂及其应用

技术领域

本发明涉及铁水预处理领域，具体地，涉及一种钒钛铁水脱硫用高温防粘组合物，以及一种高温防粘剂及其应用。

背景技术

我国攀西地区拥有极为丰富的钒钛磁铁矿资源，已探明储量上百亿吨。在广大科技人员长期的不懈努力下，实现了高钒钛磁铁矿配比的高炉冶炼。经过不断攻关，目前，攀钢钒公司高炉钒钛矿冶炼工艺技术水平达到了国内外领先水平。

钒钛矿高炉冶炼的主产品—钒钛铁水与普通铁水相比，有其特殊性，最显著的区别是攀钢钒钒铁铁水较普通铁水中的碳、硅、锰含量显著偏低，且其冶炼温度也低于普通铁水的冶炼温度，这不利于铁水的流动；铁水中含有大量的钒、钛元素，炉渣较粘，这非常不利于在脱硫工艺过程中降低钒钛铁水的喷溅。

目前，在钒钛铁水预处理脱硫过程中存在喷溅极其严重的缺点，脱硫喷溅常常造成烟罩和倾翻车等设备粘结加剧，常常需要停产以清理烟罩、倾翻车结铁，每次处理时间长且操作复杂，严重影响钒铁铁水脱硫预处理的产能。

公开号为CN102030501A、标题为“高温防烧粘涂料”的现有技术涉及一种室温自干型的高温防烧粘涂料，以解决炼钢炉吹氧管外表面的防钢渣烧粘问题。其公开了高温防烧粘涂料的组成为：硅丙乳液3.0-8.00%、石墨15.0-25.00%、二硫化钼1.0-5.0%、稀土氟化铈1.0-3.0%、金属氧化物5.0-10.00%、气相二氧化硅1.0-3.00%、焦磷酸钾0.1-0.20%、余量为水，其中金属氧化物选自三氧化二锑、氧化铜、氧化铝中的两种或三种任意比例的混合物。其公开的高温防烧粘涂料制备的涂层对金属底材具有良好的粘结力、优异的防烧粘功能和防护功能，涂层在室温下能快速自干。在吹氧管外表面刷涂一次高温防烧粘涂料可使吹氧管完成1-3次的吹氧过程而吹氧管外表面不粘钢渣或钢渣烧粘很少。

公开号为CN1218099、标题为“高温防粘润滑涂料”的现有技术涉及一种磷酸盐粘接型的高温防粘润滑涂料，所选用的胶粘剂为酸式磷酸铝，润滑剂为石墨，并添加稀土化合物和铬的氧化物等多种改性添料，使用羧甲基纤维素钠和十二烷基磺酸钠为表面活性剂。这种防粘润滑涂料可在室温至600℃的条件下长期使用，可有效地解决高温环境中使用的紧固件金属面的防粘问题和金属滑动件的润滑问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种钒钛铁水脱硫用高温防粘组合物及含有该高温防粘组合物的高温防粘剂，将所述高温防粘剂喷涂于钒钛铁水的脱硫装置的烟罩及倾翻车等设备的表面，能够显著降低钒钛铁水与脱硫装置的设备的表面的粘接强度，从而降低钢铁冶炼工程中的清理工作量并降低整个工序的生产成本。

申请人通过研究发现公开号为CN102030501A、CN1218099的现有技术仅适用于氧枪炼钢过程中，而并不适合用于温度高，碳、硅、锰含量偏低的钒钛铁水预处理脱硫过程，例如将CN102030501A中公开的高温防烧粘涂料用于处理具有如下组成和温度为1200-1300℃的铁水：C：4.1-4.8重量%，Si：0.03-0.4重量%，Mn：0.05-0.5重量%，V：0.2-0.4重量%，Ti：0.1-0.3重量%，P：0.06-0.1重量%，S：0.04-0.12重量%，其余为铁和不可避免的杂质时；生产成本显著提高，且防粘效果不佳；而将CN1218099公开的高温防粘润滑涂料喷涂于处理前述组成和温度的铁水的脱硫装置的烟罩及倾翻车等设备的表面时，防粘效果不佳，且由于其使用了磷酸盐，从而存在向铁水中增磷的步骤，进而导致处理后序工艺的成本增加等缺点。

为了避免利用现有技术解决本发明的所述技术问题时出现上述缺陷，本发明的发明人从提供一种新的用于钒钛铁水脱硫过程中的高温防粘剂着手实验，并完成了本发明。

为了实现上述目的，本发明提供一种钒钛铁水脱硫用高温防粘组合物，该组合物含有以下成分：Al₂O₃：45-75重量%、CaO：5-15重量%、MgO：15-30重量%、V₂O₃：5-10重量%。

本发明的另一目的是提供一种高温防粘剂，该高温防粘剂含有水和本发明所述的组合物。

本发明的还有一个目的是提供一种高温防粘剂在钒钛铁水脱硫中的应用。

将本发明提供的高温防粘剂喷涂于钒钛铁水的脱硫装置的烟罩及倾翻车等设备的表面，能够显著降低钒钛铁水与脱硫装置的设备的表面的粘接强度，从而降低钢铁冶炼工程中的清理工作量并降低整个工序的生产成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种钒钛铁水脱硫用高温防粘组合物，该组合物含有以下成分：Al₂O₃：45-75重量%、CaO：5-15重量%、MgO：15-30重量%、V₂O₃：5-10重量%。

优选情况下，本发明所述高温防粘组合物含有以下成分：Al₂O₃：50-70重量%、CaO：7-13重量%、MgO：17-28重量%、V₂O₃：6-9重量%。进一步优选为所述高温防粘组合物含有以下成分：Al₂O₃：60-65重量%、CaO：8-10重量%、MgO：20-23重量%、V₂O₃：7-8重量%。

最优选情况下，为了节约成本并获得更好的防粘效果，本发明所述的高温防粘组合物为刚玉渣。其中，所述刚玉渣为利用湿法冶炼钒渣后的副产品。本发明优选将所述刚玉渣采用常规方法磨成适合粒径的颗粒。

优选情况下，本发明所述高温防粘组合物为粉态固体，粉态固体的颗粒粒度不大于5mm，为了获得更好的防粘效果，粉态固体中颗粒粒度不大于4mm的含量大于98重量%。

本发明还提供了一种高温防粘剂，该高温防粘剂含有水和本发明所述的高温防粘组合物。

优选情况下，在本发明所述的高温防粘剂中，所述组合物和水的重量比为200-500：100，为了获得防粘效果进一步提高的高温防粘剂，优选所述组合物和水的重量比为250-300：100。

本发明还提供了一种高温防粘剂在钒钛铁水脱硫中的应用。

在本发明中，对所述高温防粘剂喷涂钒钛铁水的脱硫装置中的设备的方法没有特别的限定，本领域技术人员可以根据常规的方法进行选择，优选情况下，可以利用压缩空气将所述高温防粘剂均匀喷涂于各设备的表面。

本发明所述的高温防粘剂可以用于钒钛铁水脱硫中涉及的各种设备及各个区域的表面，优选情况下，所述高温防粘剂用于喷涂钒钛铁水的脱硫装置中的烟罩和倾翻车座罐台。

在本发明所述的应用中，对所述钒钛铁水没有特别的限定，但是，当本发明所述的应用中的钒钛铁水含有以下成分：C：4.1-4.8重量%，Si：0.03-0.4重量%，Mn：0.05-0.5重量%，V：0.2-0.4重量%，Ti：0.1-0.3重量%，P：0.06-0.1重量%，S：0.04-0.12重量%，其余为铁和不可避免的杂质；且钒钛铁水的温度为1200-1300℃时，能够获得更好的防粘效果。

在本发明所述的应用中，本领域技术人员可以根据本领域内的常规用量进行选择，但是，本发明的发明人意外地发现，相对于1000重量份的钒钛铁水，当所述高温防粘剂的用量为30-65重量份时，能够在降低成本的同时获得更好的防粘效果。

本领域的技术人员能够理解的是，在本发明中所述的高温防粘剂喷涂于钒钛铁水的脱硫装置中的烟罩和倾翻车座罐台等处时，应该待该高温防粘剂中的水分挥发后再使用钒钛铁水的脱硫装置中的烟罩和倾翻车座罐台的装置进行炼钢等步骤。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，在没有特别说明的情况下，使用的原料均为市售品。本发明所涉及的颗粒粒度通过标准筛孔尺寸与标准数目对应的方法进行测试。

制备例1

本制备例用于制备本发明所述的高温防粘组合物。

取湿法冶炼钒渣后的副产品—刚玉渣300kg，其中的主要成分及含量分别为：62重量份的Al₂O₃，9重量份的CaO，21重量份的MgO，8重量份的V₂O₃及不可避免杂质，将该刚玉渣磨成均匀的细粒，测得其粒度小于4mm的比例为98.9重量%。所得组合物编号为A-1。

制备例2

本制备例用于制备本发明所述的高温防粘组合物。

取65重量份的Al₂O₃，8重量份的CaO，20重量份的MgO和7重量份的V₂O₃磨成细粉混合均匀，测得其粒度小于4mm的比例为98.9重量%。所得组合物编号为A-2。

制备例3

本制备例用于制备本发明所述的高温防粘组合物。

取60重量份的Al₂O₃，10重量份的CaO，23重量份的MgO和7重量份的V₂O₃磨成细粉混合均匀，测得其粒度小于4mm的比例为98.9重量%。所得组合物编号为A-3。

制备例4

本制备例用于制备本发明所述的高温防粘组合物。

取50重量份的Al₂O₃，13重量份的CaO，28重量份的MgO和9重量份的V₂O₃磨成细粉混合均匀，测得其粒度小于4mm的比例为98.7重量%。所得组合物编号为A-4。

制备例5

本制备例用于制备本发明所述的高温防粘组合物。

取70重量份的Al₂O₃，7重量份的CaO，17重量份的MgO和6重量份的V₂O₃磨成细粉混合均匀，测得其粒度小于4mm的比例为98.7重量%。所得组合物编号为A-5。

制备例6

本制备例用于制备本发明所述的高温防粘组合物。

取45重量份的Al₂O₃，15重量份的CaO，30重量份的MgO和10重量份的V₂O₃磨成细粉混合均匀，测得其粒度小于4mm的比例为98.3重量%。所得组合物编号为A-6。

制备例7

本制备例用于制备本发明所述的高温防粘组合物。

取75重量份的Al₂O₃，5重量份的CaO，15重量份的MgO和5重量份的V₂O₃磨成细粉混合均匀，测得其粒度小于4mm的比例为98.3重量%。所得组合物编号为A-7。

制备例8

本制备例用于制备本发明所述的高温防粘剂。

取270重量份制备例1中所得的组合物A-1和100重量份的水混合均匀，得到编号为B-1的高温防粘剂。

采用与制备例8相同的方法制备如下表1所示比例的高温防粘剂B-2、B-3、B-4、B-5、B-6、B-7。

表1

实施例1

本实施例用于说明采用本发明提供的高温防粘剂进行喷涂。

攀钢钒炼钢厂140吨钒钛铁水，其主要成分为C：4.5重量%，Si：0.3重量%，Mn：0.35重量%，V：0.3重量%，Ti：0.2重量%，P：0.07重量%，S：0.08重量%，其余为铁和不可避免杂质，温度为1250℃，采用铁水罐喷吹脱硫装置。在喷吹之前，在脱硫装置的脱硫烟罩和倾翻车座罐台处（易粘渣部位）利用压缩空气全面均匀覆盖高温防粘剂B-1，用量为45kg/t铁（每吨钒钛铁水中添加45kg的B-1）。

喷涂此高温防粘剂后冶炼钒钛铁水15天，处理冶炼钒钛铁水15天后的喷溅堆积物的时间仅为1.5小时，且大大降低了脱硫喷溅物的处理难度，提高了炼钢厂的生产效率。

对比例1

本对比例采用与实施例1相似的方法，所不同的是，不在脱硫工位相关的设备喷涂本发明所述的高温防粘剂。

处理冶炼钒钛铁水15天后的喷溅堆积物的时间为8小时，且处理效果不佳，更严重的是在清理渣铁过程中极易发生倾翻车油路损坏的设备事故和人身伤害事故。

实施例2

本实施例采用与实施例1相似的方法，所不同的是，使用的高温防粘剂为B-2，用量为40kg/t铁。

实施例3

本实施例采用与实施例1相似的方法，所不同的是，使用的高温防粘剂为B-3，用量为55kg/t铁。

喷涂此高温防粘剂后冶炼钒钛铁水15天处理冶炼钒钛铁水15天后的喷溅堆积物的时间仅为1.5小时，且大大降低了脱硫喷溅物的处理难度，提高了炼钢厂的生产效率。

实施例4

本实施例采用与实施例1相似的方法，所不同的是，使用的高温防粘剂为B-4，用量为45kg/t铁。

喷涂此高温防粘剂后冶炼钒钛铁水15天，处理冶炼钒钛铁水15天后的喷溅堆积物的时间仅为2.2小时，且大大降低了脱硫喷溅物的处理难度，提高了炼钢厂的生产效率。

实施例5

本实施例采用与实施例1相似的方法，所不同的是，使用的高温防粘剂为B-5，用量为65kg/t铁。

实施例6

本实施例采用与实施例1相似的方法，所不同的是，使用的高温防粘剂为B-6，用量为45kg/t铁。

喷涂此高温防粘剂后冶炼钒钛铁水15天，处理冶炼钒钛铁水15天后的喷溅堆积物的时间仅为2.7小时，且大大降低了脱硫喷溅物的处理难度，提高了炼钢厂的生产效率。

实施例7

本实施例采用与实施例1相似的方法，所不同的是，使用的高温防粘剂为B-7，用量为30kg/t铁。

喷涂此高温防粘剂后冶炼钒钛铁水15天，处理冶炼钒钛铁水15天后的喷溅堆积物的时间仅为3.0小时，且大大降低了脱硫喷溅物的处理难度，提高了炼钢厂的生产效率。

根据以上实施例1-7和对比例1的结果可以看出，采用本发明提供的高温防粘剂喷涂脱硫工位相关的设备的脱硫烟罩和倾翻车座罐台处时，连续炼钢15天后，处理喷溅堆积物的时间最短可为1.5小时；而采用现有技术提供的方法，即不对脱硫工位相关的设备的脱硫烟罩和倾翻车座罐台处进行喷涂时，连续炼钢15天后，处理喷溅堆积物的时间高达8小时，且处理难度增加，处理所需的人力、物力成本增加，处理效果并不佳，更严重的是在清理渣铁过程中极易发生倾翻车油路损坏的设备事故和人身伤害事故。

因此，采用本发明提供的一种钒钛铁水脱硫用高温防粘剂喷涂于钒钛铁水的脱硫装置的烟罩及倾翻车等设备的表面，能够显著降低钒钛铁水与脱硫的设备的表面的粘接强度，从而降低钢铁冶炼工程中的清理工作量并降低整个工序的生产成本。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种钒钛铁水脱硫用高温防粘组合物，其特征在于，该组合物含有以下成分：Al₂O₃：45-75重量%、CaO：5-15重量%、MgO：15-30重量%、V₂O₃：5-10重量%。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物含有以下成分：Al₂O₃：50-70重量%、CaO：7-13重量%、MgO：17-28重量%、V₂O₃：6-9重量%。

3.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述组合物含有以下成分：Al₂O₃：60-65重量%、CaO：8-10重量%、MgO：20-23重量%、V₂O₃：7-8重量%。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述组合物为刚玉渣。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，所述组合物为粉态固体，粉态固体的颗粒粒度不大于5mm，且粉态固体中颗粒粒度不大于4mm的含量大于98重量%。

6.一种高温防粘剂，其特征在于，该高温防粘剂含有水和权利要求1-5中任意一项所述的组合物。

7.根据权利要求6所述的高温防粘剂，其中，所述组合物与水的重量比为200-500：100。

8.权利要求6或7所述的高温防粘剂在钒钛铁水脱硫中的应用，优选将所述高温防粘剂用于喷涂钒钛铁水的脱硫装置中的烟罩和倾翻车座罐台。

9.根据权利要求8所述的应用，其中，所述钒钛铁水含有以下成分：C：4.1-4.8重量%，Si：0.03-0.4重量%，Mn：0.05-0.5重量%，V：0.2-0.4重量%，Ti：0.1-0.3重量%，P：0.06-0.1重量%，S：0.04-0.12重量%，其余为铁和不可避免的杂质；所述钒钛铁水的温度为1200-1300℃。

10.根据权利要求8所述的应用，其中，相对于1000重量份的钒钛铁水，所述高温防粘剂的用量为30-65重量份。