CN104109735A - 一种lf精炼渣除硫及冶金内循环利用的工艺方法 - Google Patents

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一种LF精炼渣除硫及冶金内循环利用的工艺方法，应用于炼钢及冶金工业废渣的循环利用领域。其特征是在LF精炼结束后出渣过程中，同时向渣中加入10％～25％的Fe2O3或铁矿石，出渣结束10min后向渣中通入空气或氧气，渣中硫以SO2形式排出，可得到较高脱硫率，脱硫后渣中硫含量较低，同时由于加入一定量Fe2O3，脱硫后精炼渣不易粉化，脱硫后精炼渣可做转炉或铁水预处理过程助熔剂，最终到达LF精炼渣高效循环利用的目的。同时该方法简单可靠，脱硫效率高，加Fe2O3后渣不易粉化，可做转炉或铁水预处理过程良好的助熔剂，从而减少造渣料的消耗，缩短冶炼时间，减少钢渣排放和污染环境，增大钢铁企业的经济效益，也对冶金工业废渣高效循环利用有着重要的借鉴和指导意义。

Description

一种LF精炼渣除硫及冶金内循环利用的工艺方法
技术领域
本发明涉及冶金工业废渣的循环利用领域，本发明提供了一种LF精炼渣除硫和LF炉精炼渣冶金内循环利用的工艺方法，通过此种方法可以实现LF精炼渣在冶金内高效循环利用，这为减少炼钢过程中渣料消耗，缩短冶炼时间，对减小由LF精炼渣的大量堆弃而造成的土地占用和环境污染，增大钢铁企业的经济效益，都有着至关重要的作用。因此本发明对冶金工业废渣高效循环利用有着重要的借鉴和指导意义。
背景技术
随着我国钢产量的日益增加及LF精炼设备的广泛应用，LF精炼渣的产生量也越来越大，现阶段我国每年产生LF精炼废渣大约1200万t，而由于我国LF精炼渣循环利用技术还不成熟，现阶段LF精炼渣的综合利用率较低，造成严重环境污染和资源浪费。
LF精炼渣最高效的利用途径为冶金回用，同时LF精炼废渣熔点低、熔化速度快、碱度高、氧化性低的特点，可以做炼钢过程中助熔剂或做精炼渣循环利用。但是，由于LF精炼废渣中S含量较高，在冶金回用时会发生钢液“回硫”现象，从而限制了LF精炼废渣的回收再利用。因此，LF精炼渣除硫成为LF精炼渣回用的关键技术环节。
目前，LF精炼渣回收利用主要有冷态处理和热态返回2种工艺，冷态处理和热态返回两种精炼渣回收利用工艺不但没有进行脱硫处理，而随着炉渣返回次数增加，渣中CaO降低，(S)和SiO2含量升高，继续使用这些渣将不可避免地增加冶炼过程中的脱硫难度，降低生产效率；实际生产中为避免渣中硫的富集引起钢液回硫，限制LF精炼渣回用次数不超过3次，对此并没有解决LF渣高效利用的根本问题。而LF精炼渣采用冷态处理脱硫工艺做预熔渣，由于精炼渣具有易粉化的特点，容易造成浪费严重及污染环境。
该工艺方法克服了普通LF精炼渣冷态处理和热态返回工艺中渣中硫含量循环富集，从而限制LF精炼渣回收利用的缺点，同时也克服了LF精炼渣脱硫做预熔剂易粉化、返回利用浪费严重、污染环境的缺点，通过采用加入一定量Fe2O3作为助熔剂及预脱硫剂，然后吹入空气/氧气的手段，实现LF精炼渣中硫以SO2的形式脱除，脱硫后的精炼渣可做转炉或铁水预处理过程助熔剂，最终到达LF精炼渣高效循环利用的目的。该方法简单可靠，脱硫效率高，加Fe2O3后渣不易粉化，可做转炉或铁水预处理过程良好的助熔剂，从而减少造渣料的消耗，缩短冶炼时间，减少钢渣排放和污染环境，增大钢铁企业的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种精炼渣除硫方法简单可靠、脱硫效率高，加Fe2O3后渣不易粉化，除硫后精炼渣可做转炉或铁水预处理过程良好的助熔剂的工艺方法。
实现本发明的目的基于以下思路：在LF精炼结束后出渣过程中，向渣中加入一定量Fe2O3或铁矿石，可以起到降低熔渣熔点及防止熔渣粉化的目的，随后通入空气或氧气对熔渣进行氧化脱硫，脱硫后的LF精炼渣可做转炉或铁水预处理过程助熔剂，实现LF精炼渣在冶金内高效循环利用，本方法包括以下步骤：
(1)LF精炼结束后出渣过程中，向渣中加入Fe2O3或铁矿石，加入量为渣量的10％～25％；
(2)出渣结束10min后向渣中通入空气或氧气，来对精炼渣进行氧化脱硫处理；
(3)控制通气流量50～300Nm3/(h·t)，吹气时间30min，吹气过程中保持吹气温度1200～1400℃；
(4)脱硫后精炼渣经破碎后，加入到铁水预处理或转炉做助熔剂，实现LF精炼渣在冶金内高效循环利用。
所述步骤(1)具体操作如下：(1)LF精炼结束出渣1/5时，随着渣流加入渣重10～25％的Fe2O3或铁矿石，利用出渣过程强大的冲击搅拌作用以确保加入的Fe2O3或铁矿石在熔渣中混合均匀；(2)Fe2O3或铁矿石的加入可降低LF精炼渣的熔点，为较低温度下通气打下基础，同时也可避免LF精炼渣脱硫处理后发生粉化现象。
所述步骤(2)具体操作如下：出渣结束后，对熔渣搅拌10min后通入空气或氧气对精炼渣进行氧化脱硫，吹气采用顶吹模式，顶吹气装置插入渣液面以下1/2～2/3高度处。
所述步骤(3)具体操作如下：整个吹气脱硫过程控制通气流量50～300Nm3/(h·t)，吹气时间30min，同时吹气过程中保持吹气温度1200～1400℃；
所述步骤(4)中得到的脱硫后精炼渣破碎后加入到铁水预处理或转炉中做助熔剂，加入到转炉做助熔剂加入量为20～40kg/t。
本发明的优点在于能高效去除LF精炼渣中硫，渣中硫以SO2的形式排出，且该方法简单可靠，脱硫效率高，加Fe2O3后渣不易粉化，可做转炉或铁水预处理过程良好的助熔剂，从而减少造渣料的消耗，缩短冶炼时间，减少钢渣排放和污染环境，增大钢铁企业的经济效益，也对冶金工业废渣高效循环利用有着重要的借鉴和指导意义。
本发明与其他LF精炼废渣循环利用方法不同之处在于：1)能高效去除渣中硫，很好的解决了硫富集引起LF精炼废渣在冶金内循环利用的问题；2)Fe2O3或矿石的加入能降低熔渣熔点，避免熔渣粉化，降低熔渣氧化除硫能耗及便于破碎后利用；3)精炼渣脱硫效率高，硫含量低，脱硫后可以实现在转炉或铁水预处理过程循环利用，且方法操作简单，便于实现。
附图说明
附图1为实施例中某厂CSP钢原始LF精炼渣脱硫前的水冷渣样SEM照片；
附图2为实施例1中某厂CSP钢LF精炼渣脱硫后的水冷渣样SEM照片；
附图3为实施例2中某厂CSP钢LF精炼渣脱硫后的水冷渣样SEM照片；
附图4为实施例3中某厂CSP钢LF精炼渣脱硫后的水冷渣样SEM照片；
具体实施方式
实施例1
针对某厂CSP钢LF精炼渣采用本方法进行脱硫处理。具体实施过程如下：在精炼渣出渣条件下，随渣流加入Fe2O3，Fe2O3加入量为渣重10％，并对熔渣搅拌10min，确保Fe2O3在熔渣中混合均匀，然后采用顶吹方式向渣中吹入压缩空气，吹气装置插入液面下1/2～2/3深度处，控制通气流量200Nm3/(h·t)，吹气时间30min，吹气过程中保持吹气温度1270℃，脱硫后精炼渣经破碎后，加入到铁水预处理或转炉做助熔剂，加入量为30kg/t钢，实现LF精炼渣在冶金内高效循环利用。
表1脱硫前某厂CSP钢原始LF精炼渣成分
表2某厂CSP钢LF精炼渣脱硫后成分(加10％Fe2O3后吹空气)
实施例2
针对某厂CSP钢LF精炼渣采用本方法进行脱硫处理。具体实施过程如下：在精炼渣出渣条件下，随渣流加入Fe2O3，Fe2O3加入量为渣重15％，并对熔渣搅拌10min，确保Fe2O3在熔渣中混合均匀，然后采用顶吹方式向渣中吹入压缩空气，吹气装置插入液面下1/2～2/3深度处，控制通气流量200Nm3/(h·t)，吹气时间30min，吹气过程中保持吹气温度1300℃，脱硫后精炼渣经破碎后，加入到铁水预处理或转炉做助熔剂，加入量为30kg/t钢，实现LF精炼渣在冶金内高效循环利用。
表3脱硫前某厂CSP钢原始LF精炼渣成分
表4某厂CSP钢LF精炼渣脱硫后成分(加15％Fe2O3后吹空气)
实施例3
针对某厂CSP钢LF精炼渣采用本方法进行脱硫处理。具体实施过程如下：在精炼渣出渣条件下，随渣流加入Fe2O3，Fe2O3加入量为渣重20％，并对熔渣搅拌10min，确保Fe2O3在熔渣中混合均匀，然后采用顶吹方式向渣中吹入压缩空气，吹气装置插入液面下1/2～2/3深度处，控制通气流量200Nm3/(h·t)，吹气时间30min，吹气过程中保持吹气温度1300℃，脱硫后精炼渣经破碎后，加入到铁水预处理或转炉做助熔剂，加入量为30kg/t钢，实现LF精炼渣在冶金内高效循环利用。
表5脱硫前某厂CSP钢原始LF精炼渣成分
表6某厂CSP钢LF精炼渣脱硫后成分(加20％Fe2O3后吹空气)

Claims (4)

1.一种LF精炼除硫的工艺方法，其特征在于：在LF精炼结束后出渣过程中，向渣中加入一定量Fe2O3或铁矿石后，通入空气或氧气对熔渣进行脱硫，脱硫后的LF精炼渣用做转炉或铁水预处理过程助熔剂，实现LF精炼渣在冶金内高效循环利用，本方法包括以下步骤：
(1)LF精炼结束后出渣过程中，向渣中加入Fe2O3或铁矿石，加入量为渣量的10％～25％；
(2)出渣结束10min后向渣中通入空气或氧气，来对精炼渣进行氧化脱硫处理；
(3)控制通气流量50～300Nm3/(h·t)，吹气时间30min，吹气过程中保持吹气温度1200～1400℃；
(4)脱硫后精炼渣经破碎后，加入到铁水预处理或转炉做助熔剂，实现LF精炼渣在冶金内高效循环利用。
2.根据权利要求1所述的LF精炼除硫的工艺方法，其特征在于：所述步骤(1)具体操作如下：(1)LF精炼结束出渣1/5时，随着渣流加入Fe2O3或铁矿石，加入量为渣重的10％～25％。
3.根据权利要求1所述的LF精炼除硫的工艺方法，其特征在于：所述步骤(2)具体操作如下：出渣结束后，对熔渣搅拌10min后通入空气或氧气对精炼渣进行氧化脱硫，吹气采用顶吹模式，顶吹气装置插入渣液面以下1/2～2/3高度处。
4.根据权利要求1所述的LF精炼除硫的工艺方法，将权利要求(1)步骤(4)中得到的脱硫后精炼渣破碎后加入到铁水预处理或转炉中做助熔剂，加入到转炉做助熔剂加入量为20～40kg/t。
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