CN104178599A

CN104178599A - 含钒钛铁水的脱硫渣改性剂和脱硫方法

Info

Publication number: CN104178599A
Application number: CN201410469708.1A
Authority: CN
Inventors: 梁新腾; 曾建华; 李扬洲; 龚洪君; 杨森祥; 杜利华; 喻林; 陈均; 何为; 陈路
Original assignee: Pangang Group Research Institute Co Ltd; Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd; Pangang Group Xichang Steel and Vanadium Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Research Institute Co Ltd; Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co Ltd; Pangang Group Xichang Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2034-09-16
Also published as: CN104178599B

Abstract

本发明提供了一种含钒钛铁水的脱硫渣改性剂和脱硫方法。所述脱硫渣改性剂的成分按总重量100份计包括85～90份的湿法提钒冶金炉渣和10～15份的萤石，其中，湿法提钒冶金炉渣的成分按总重量100份计包括45～55份的Al₂O₃、25～35份的MgO、2～5份的CaO、以及10～15份的V₂O₅。所述脱硫方法使用脱硫剂对含钒钛铁水进行脱硫处理，并且将如上所述的脱硫渣改性剂加入含钒钛铁水铁水中。本发明的有益效果包括：能够降低脱硫渣的熔化温度及粘度，促进渣铁分离，有助于降低扒渣铁损；并且原料来源充足、成本低。

Description

含钒钛铁水的脱硫渣改性剂和脱硫方法

技术领域

本发明涉及含钒钛铁水脱硫技术领域，具体来讲，涉及一种用于含钒钛铁水(例如，钒钛磁铁矿高炉冶炼得到的含钒钛铁水)的脱硫过程的脱硫渣改性剂，以及一种专用于含钒钛铁水、且使用所述脱硫渣改性剂的脱硫方法。

背景技术

申请号为CN200710092411.8的专利文献提供了一种铁水脱硫预处理炉渣改性剂及其制备方法。该铁水脱硫预处理炉渣改性剂由玻璃粉、钾长石、莹石、苏打为原料，经破碎、混合、盘式造粒机造粒等工序炼制而成，该改性剂的化学成分(重量％)满足：SiO₂49～57％、CaF₂18～25％、Al₂O₃2～5％、CaO 2～6％和K₂O+Na₂O 15～25％。该专利文献所提供的铁水脱硫预处理炉渣改性剂适用于采用CaO-Mg脱硫剂进行铁水脱硫预处理工艺，该脱硫炉渣改性剂具有很好地降低炉渣碱度、降低炉渣熔化温度、改善脱硫炉渣的流变特性和聚集性能的能力；通过提高炉渣表面张力、降低炉渣粘度，实现降低炉渣中带铁量，减少扒渣时间和过程温降，提高生产效率的目的。

然而，该专利文献中的方法存在以下不足：(1)此改性剂针对普通铁水，对于含有大量的TiO2高炉渣的钒钛铁水并不适合；(2)此改性剂构成原料种类太多，成分复杂，在实际应用时不易组织生产。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。

例如，本发明的目的之一在于提供一种能够用于对含钒钛铁水的脱硫渣进行改性处理，从而降低脱硫渣的熔点和粘度以使渣铁更好分离，且成本低的脱硫渣改性剂。本发明的另一目的在于提供一种对含钒钛铁水进行脱硫的方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种含钒钛铁水的脱硫渣改性剂。所述脱硫渣改性剂的成分按总重量100份计包括85～90份的湿法提钒冶金炉渣和10～15份的萤石，其中，湿法提钒冶金炉渣的成分按总重量100份计包括45～55份的Al₂O₃、25～35份的MgO、2～5份的CaO、以及10～15份的V₂O₅。

本发明的另一方面提供了一种含钒钛铁水的脱硫方法。所述脱硫方法使用脱硫剂对含钒钛铁水进行脱硫处理，并且将如上所述的脱硫渣改性剂加入含钒钛铁水铁水中。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：能够降低脱硫渣的熔化温度及粘度，促进渣铁分离，有助于降低扒渣铁损；并且原料来源充足、成本低。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的含钒钛铁水的脱硫渣改性剂和脱硫方法。

发明人发现，对于高炉冶炼钒钛磁铁矿(例如，我国攀西地区采用高炉冶炼钒钛磁铁矿)的工艺而言，高炉冶炼时钒钛磁铁矿配比很高(例如，可高达80％)，因此其铁水是典型的含钒钛铁水(例如，铁水中Si、Ti、V含量可以分别为0.15％左右、0.12％左右、0.35％左右)，与普通铁水相比，含钒钛铁水的温度比普通铁水温度低(例如，低约40℃～50℃)。含钒钛铁水中的钛和钒对铁水的流动性、凝固点等会产生很大影响，这是造成脱硫渣(例如，铁水预处理的脱硫过程产生的脱硫渣)渣铁不易分离的因素之一。同时，在出铁过程，铁水罐中带入了大量的高钛炉渣，高钛渣的熔化性温度较一般高炉渣高100℃左右，同时渣中钛会与碳、氮生成钛的碳、氮化物，通常以几微米的固体悬浮物形态弥散在液态炉渣中，使炉渣粘度显著增大。综合以上原因，造成了含钒钛铁水脱硫效果不好，脱硫后渣铁不易分离等情况。因此，发明人开发出了适合于含钒钛铁水脱硫用的脱硫渣改性剂。

在本发明的一个示例性实施例中，脱硫渣改性剂的成分按重量计由85～90份的湿法提钒冶金炉渣和10～15份的萤石构成，并且总量为100份。其中，湿法提钒冶金炉渣的成分按重量计由45～55份的Al₂O₃、25～35份的MgO、2～5份的CaO、以及10～15份的V₂O₅构成，并且总量为100份。湿法提钒冶金炉渣在目前的冶金工业生产过程中，通常做堆砌或废弃处理。萤石为常规冶金用原料。例如，萤石中CaF2的质量百分含量可以≥97％，其余为Fe₂O₃。

优选地，脱硫渣改性剂的成分可以由86～88重量份的湿法提钒冶金炉渣和12～14重量份的萤石构成。优选地，湿法提钒冶金炉渣的成分由48～52重量份的Al₂O₃、28～32重量份的MgO、2～5重量份的CaO、以及12～14重量份的V₂O₅构成。

在本示例性实施例中，湿法提钒冶金炉渣的粒度可以不大于3mm，优选地，湿法提钒冶金炉渣的粒度可以在1～3mm之间。萤石的粒度可以不大于3mm，优选地，萤石的粒度可以在1～3mm之间。

在本发明的另一个示例性实施例中，含钒钛铁水的脱硫方法使用常规的含钒铁水用脱硫剂或含钒钛铁水用脱硫剂对含钒钛铁水进行脱硫处理，并且还将如上所述的脱硫渣改性剂加入含钒钛铁水铁水中。优选地，脱硫渣改性剂的加入量为1.5～3.0kg/t铁。例如，脱硫渣改性剂可以在脱硫开始后加入到含钒钛铁水表面或内部，或者随脱硫剂一起被喷吹到含钒钛铁水表面或内部。例如，含钒钛铁水的成分可以为C：3.5％～4.8％、Si：0.1％～1.0％、Mn：0.1％～1.0％、V：0.05～0.4％、Ti：0.05～0.5％、余量的Fe。在本示例性实施例的脱硫方法中，含钒钛铁水的温度可以控制为1250℃～1390℃。

本发明的通过对含钒钛铁水脱硫过程的脱硫渣进行改性处理，例如，在脱硫过程中使用采用工业废弃的湿法提钒冶金炉渣及少量萤石，从而能显著降低渣的熔点和粘度，使渣铁更好分离，有利于降低脱硫成本并能够提高效率。

为了更好地理解本发明，下面结合具体示例来进一步说明本发明。

示例1

某厂140t铁水包铁水脱硫，含钒钛铁水主要成分为C：4.5％，Si：0.3％、Mn：0.4％，V：0.3％，Ti：0.4％，余为TFe，温度为1300℃。将湿法提钒冶金炉渣、萤石磨成粒度为1～3mm的小粒，按照湿法提钒冶金炉渣占87.5％，萤石占12.5％的质量配比形成脱硫渣改性剂。脱硫开始前将脱硫渣改性剂均匀布置在含钒钛铁水表面，脱硫过程中脱硫渣改性剂的用量为2.2kg/t铁。湿法提钒冶金炉渣的成分为Al₂O₃：50％、MgO：30％、CaO：3.5％、V₂O₅：12.5％。喷吹结束，经过扒渣，铁损仅2.0％，渣铁分离良好，显著降低了扒渣铁损。

示例2

某厂140t铁水包铁水脱硫，含钒钛铁水主要成分为C：4.4％，Si：0.25％、Mn：0.34％，V：0.35％，Ti：0.34％，余为TFe，温度为1290℃。将湿法提钒冶金炉渣、萤石磨成粒度为1～3mm的小粒，按照湿法提钒冶金炉渣占90％、萤石占10％的质量配比形成脱硫渣改性剂。脱硫开始前将脱硫渣改性剂均匀布置在含钒钛铁水表面，脱硫过程中脱硫渣改性剂的用量为2.85kg/t铁。湿法提钒冶金炉渣的成分为Al₂O₃：55％、MgO：25％、CaO：5％、V₂O₅：15％。喷吹结束，经过扒渣，铁损仅1.95％，渣铁分离良好，显著降低了扒渣铁损。

示例3

某厂140t铁水包铁水脱硫，含钒钛铁水主要成分为4.6％，Si：0.35％、Mn：0.3％，V：0.35％，Ti：0.30％，余为TFe，温度为1310℃。将湿法提钒冶金炉渣、萤石磨成粒度为1～3mm的小粒，按照湿法提钒冶金炉渣占85％、萤石占15％的质量配比形成脱硫渣改性剂。脱硫开始前将脱硫渣改性剂均匀布置在含钒钛铁水表面，脱硫过程中脱硫渣改性剂的用量为1.65kg/t铁。湿法提钒冶金炉渣的成分为Al₂O₃：51％、MgO：35％、CaO：4％、V₂O₅：10％。喷吹结束，经过扒渣，铁损仅2.2％，渣铁分离良好，显著降低了扒渣铁损。

对比例：

某厂140t铁水包铁水脱硫，含钒钛铁水主要成分为C：4.5％，Si：0.3％、Mn：0.4％，V：0.3％，Ti：0.4％，余为TFe，温度为1300℃。脱硫过程未加任何脱硫渣改性剂。喷吹结束，经过扒渣，铁损高达3.5％，铁损较示例1要大得多。

综上所述，本发明针对钒钛铁水预处理过程存在的渣铁分离困难而提出，其具有如下特点：

1、该改性剂的成分由湿法提钒冶金炉渣和萤石构成，其成分可以与其他化合物形成低熔点的化合物，降低了脱硫渣的熔化温度及粘度，促进渣铁分离，有助于降低扒渣铁损；

2、该改性剂原料来源充足、成本低。

尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims

1.一种含钒钛铁水的脱硫渣改性剂，其特征在于，所述脱硫渣改性剂的成分按总重量100份计包括85～90份的湿法提钒冶金炉渣和10～15份的萤石，其中，湿法提钒冶金炉渣的成分按总重量100份计包括45～55份的Al₂O₃、25～35份的MgO、2～5份的CaO、以及10～15份的V₂O₅。

2.根据权利要求1所述的含钒钛铁水的脱硫渣改性剂，其特征在于，所述脱硫渣改性剂的成分包括86～88份的湿法提钒冶金炉渣和12～14份的萤石。

3.根据权利要求1所述的含钒钛铁水的脱硫渣改性剂，其特征在于，所述湿法提钒冶金炉渣的成分包括48～52份的Al₂O₃、28～32份的MgO、2～5份的CaO、以及12～14份的V₂O₅。

4.根据权利要求1所述的含钒钛铁水的脱硫渣改性剂，其特征在于，所述湿法提钒冶金炉渣的粒度在1～3mm之间，所述萤石的粒度在1～3mm之间。

5.一种含钒钛铁水的脱硫方法，所述脱硫方法使用脱硫剂对含钒钛铁水进行脱硫处理，其特征在于，所述脱硫方法将如权利要求1至4中任意一项所述的脱硫渣改性剂加入含钒钛铁水铁水中。

6.根据权利要求5所述的含钒钛铁水的脱硫方法，其特征在于，所述脱硫渣改性剂的加入量为1.5～3.0kg/t铁。

7.根据权利要求5所述的含钒钛铁水的脱硫方法，其特征在于，所述脱硫渣改性剂在脱硫开始后即加入到含钒钛铁水表面或内部，或者随脱硫剂一起被喷吹到含钒钛铁水表面或内部。

8.根据权利要求5所述的含钒钛铁水的脱硫方法，其特征在于，所述含钒钛铁水的成分按重量百分比计为C：3.5％～4.8％、Si：0.1％～1.0％、Mn：0.1％～1.0％、V：0.05～0.4％、Ti：0.05～0.5％、以及余量的Fe。

9.根据权利要求5所述的含钒钛铁水的脱硫方法，其特征在于，所述脱硫方法将含钒钛铁水的温度控制为1250℃～1390℃。