CN104531951A - 一种铁水脱硫剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁水脱硫剂，属于钢铁冶金辅料技术领域。针对现有技术中存在的铁水脱硫剂的成本较高且脱硫效率低的问题，本发明的脱硫剂各组分及其质量份数如下：CaO：80-85份；C：5-10份；Mg：5-10份；Zn：5-10份；环状二甲基有机硅油：5-10份；液压油：5-10份；豆油：5-10份；铝酸钙：5-8份；纯碱：5-10份。本发明的技术方案中，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，采用本发明的技术方案，脱硫后铁水的含硫量可以达到<0.010%，且脱硫时间仅为传统的脱硫时间的50%。

Description

一种铁水脱硫剂

技术领域

本发明属于涉及钢铁冶金辅料技术领域，更具体地说，涉及一种铁水脱硫剂。

背景技术

钢中硫对钢的性能有不良影响，使钢的塑性和韧性降低，并降低钢的表面和组织性能。现代工业所需的钢要求硫含量应<0.015%。为降低钢中的硫含量、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。

铁水脱硫剂分为石灰系、碳化钙系、苏打系、镁系4类。其他一些物质，如稀土元素铈，它与硫有较强的亲和力，但比镁的脱硫能力低，成本高，因此不宜用来处理大量铁水；食盐和碳酸锰矿混合物也可脱硫，但脱硫时挥发出大量褐色烟状盐蒸气和氯气，严重污染环境，故未能广泛应用。

中国专利申请号CN01109969.0，公开号CN1317584的专利申请文件公开了一种用于钢水的脱氧和脱硫铝镁合金。该发明合金的学成份(重量%)为：Al 30-98%，Mg 2-70%及不可避免的杂质。该合金形状可制成环状、线状、段状或小球状等中的任一种。该发明合金有很强的脱氧和脱硫的作用，脱氧脱硫的效果很明显。其不足之处在于，由于该铁水脱硫剂以Mg、Al作为脱硫原料，成本较高。此外，由于铁水中会有残留镁，造成部分镁损失，在高温下由于镁的蒸气压太高，难以控制，使镁的脱硫效率降低；用镁进行脱硫处理时，须用深的铁水包，以利于保证插枪深度；同时，由于原料中大量使用镁，还要避免镁遇湿产生危险。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的铁水脱硫剂的成本较高且脱硫效率低的问题，本发明提供了一种铁水脱硫剂。它可以实现铁水脱硫的高效且节能，且不增加铁水脱硫综合成本。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种铁水脱硫剂，其各组分及其质量份数如下：

CaO                  80-85份

C                    5-10份

Mg                   5-10份

Zn                    5-10份

环状二甲基有机硅油    5-10份

液压油                5-10份

豆油                  5-10份

铝酸钙                5-8份

纯碱                  5-10份。

优选地，所述铁水脱硫剂的各组分及其质量份数如下：

CaO                  82份

C                    7份

Mg                   7份

Zn                    6份

环状二甲基有机硅油    8份

液压油                9份

豆油                  5份

铝酸钙                7份

纯碱                  8份。

优选地，所述的纯碱含有含量≥90%的Na₂CO₃、含量≤0.10%的S和含量≤0.10%的P。

一种铁水脱硫剂的制备方法，其步骤为：

（1）取CaO 80-85份，进行钝化处理，其工艺如下：

a.喷洒：在容器中将水、CaO质量比1:1混合，然后再将添加剂喷洒于石灰表面，并采取边喷洒边旋转的方式喷洒混匀；其中，添加剂为环状二甲基有机硅油5-10份、液压油5-10份、豆油5-10份混合而成；

b.保温：在100~1050℃下保温4 分钟，使添加剂沸化并完全挥发被熟石灰吸附而形成一层保护膜；

（2）将以下配料与步骤（1）中制的物料混匀后，干燥预处理；

C                    5-10份

Mg                   5-10份

Zn                    5-10份

铝酸钙                5-8份

纯碱                  5-10份，

再将钝化液倒入上述物料，搅拌直到物料干燥为止，自然冷却、研磨后制成粉状成品；

（3）装入能防潮的容器或袋中封闭待用。

优选地，所述的铁水脱硫剂的各原料组分及其质量份数如下：

CaO                  82份

C                    7份

Mg                   7份

Zn                    6份

环状二甲基有机硅油    8份

液压油                9份

豆油                  5份

铝酸钙                7份

纯碱                  8份。

优选地，所述的钝化液为氯化镁，重量是0.6-0.7份，氯化镁溶液浓度为65 ～ 80g/L。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本发明的技术方案中，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；

（2）本发明的技术方案中，加入了环状二甲基有机硅油、液压油、豆油，作用是在CaO表面形成一层保护膜，延长硫化剂的使用周期。此外，选用环状二甲基有机硅油而不是一般的硅油主要是由于环状二甲基有机硅油具有挥发性，且挥发后没有残留物，不会引入新的杂质。由于环状二甲基有机硅油的热膨胀系数较大，容易造成超压，故同时添加热膨胀系数较小且易于取得的液压油、豆油。同时，豆油沸点为230度，沸点低易于挥发。选用挥发性强的物质，有利于整个脱硫过程的进行，提高脱硫率，缩短脱硫时间；

（3）本发明与现有技术相比，由于在氧化钙表面覆有一层保护膜，有效抑制了熟石灰的挥发程度，使脱硫剂的存放时间由现在的1~2 周延长至3~4 个月，并防止了再加入过程中对环境的污染及石灰资源的浪费；脱硫剂单位消耗较原脱硫剂降低8% 以上，脱硫周期缩短时间缩短；

（4）采用本发明的技术方案，脱硫后铁水的含硫量可以达到<0.010%，且脱硫时间仅为传统的脱硫时间的50%。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

本发明的脱硫剂的制备方法，步骤如下：

 （1）取CaO  80份，进行钝化处理，其工艺如下：

a.喷洒：在容器中将80份水、80份CaO混合，然后再将添加剂（环状二甲基有机硅油、液压油、豆油各5份混合）喷洒于石灰表面，并采取边喷洒边旋转的方式喷洒混匀；

其中，原料参数如下：含CaO ≥ 70 ～ 88％的石灰，其S ≤ 0.05％，活性度≥ 250ml/4N(HCl)，灼减＜ 0.5％，安息角＜ 35°，经钝化处理，粒度为0.01 ～ 0.1mm。

b.保温：在100~1050℃下保温4 分钟，使添加剂沸化并完全挥发被熟石灰吸附而形成一层保护膜；

（2）将以下配料与步骤（1）中制的物料混匀后，干燥预处理：

C                    5份

Mg                   5份

Zn                    5份

铝酸钙                5份

纯碱                  5份。

再将钝化液倒入上述物料，搅拌直到物料干燥为止，自然冷却、研磨后制成粉状成品。钝化液为氯化镁，重量是0.6份，氯化镁溶液浓度为65g/L。

其中，使用的原料为：含C ≥ 90％的木炭；含TMg ≥ 85％的钝化镁粉，其粒度为0.1 ～ 0.5mm ；碳酸钠，其粒度为0.01mm 。

（3）装入能防潮的容器或袋中封闭待用。

经试验，制备好的脱硫剂存放了90 天后，发现有粉分化现象出现；经试用，在保证脱硫效果（铁水后[S]为0.0015%）的前提下，脱硫剂单位消耗较原脱硫剂降低7%，脱硫周期较现有技术缩短了 2分钟。

实施例2

本发明的脱硫剂的制备方法，步骤如下：

 （1）取CaO 82份，进行钝化处理，其工艺如下：

a.喷洒：在容器中将水、CaO质量比1:1混合，然后再将添加剂喷洒于石灰表面，并采取边喷洒边旋转的方式喷洒混匀；其中，添加剂为环状二甲基有机硅油8份、液压油9份、豆油5份混合而成；

b.保温：在100~1050℃下保温4 分钟，使添加剂沸化并完全挥发被熟石灰吸附而形成一层保护膜；

（2）将以下配料与步骤（1）中制的物料混匀后，干燥预处理；

C                    7份

Mg                   7份

Zn                   6份

铝酸钙               7份

纯碱                 8份，

再将钝化液倒入上述物料，搅拌直到物料干燥为止，自然冷却、研磨后制成粉状成品。钝化液为氯化镁，重量是0.7份，氯化镁溶液浓度为80g/L。

（3）装入能防潮的容器或袋中封闭待用。

经试验，制备好的脱硫剂存放了95天后，发现有粉分化现象出现；经试用，在保证脱硫效果（铁水后[S]为0.0015%）的前提下，脱硫剂单位消耗较原脱硫剂降低8%，脱硫周期较现有技术缩短了 1.8分钟。

实施例3

本发明的脱硫剂的制备方法，步骤如下：

（1）取CaO  85份，进行钝化处理，其工艺如下：

a.喷洒：在容器中将水、CaO质量比1:1混合，然后再将添加剂喷洒于石灰表面，并采取边喷洒边旋转的方式喷洒混匀；其中，添加剂为环状二甲基有机硅油10份、液压油10份、豆油10份混合而成；

b.保温：在100~1050℃下保温4 分钟，使添加剂沸化并完全挥发被熟石灰吸附而形成一层保护膜；

（2）将以下配料与步骤（1）中制的物料混匀后，干燥预处理；

C                    10份

Mg                   10份

Zn                    10份

铝酸钙                 8份

纯碱                  10份。

其中，纯碱含有含量≥90%的Na₂CO₃、含量≤0.10%的S和含量≤0.10%的P。

再将钝化液倒入上述物料，搅拌直到物料干燥为止，自然冷却、研磨后制成粉状成品，粒径为0.12 ～ 0.18mm。钝化液为氯化镁，重量是0.7份，氯化镁溶液浓度为75g/L。

（3）装入能防潮的容器或袋中封闭待用。

经试验，制备好的脱硫剂存放了94天后，发现有粉分化现象出现；经试用，在保证脱硫效果（铁水后[S]为0.0013%）的前提下，脱硫剂单位消耗较原脱硫剂降低8%，脱硫周期较现有技术缩短了 1.8分钟。

Claims (3)

1.一种铁水脱硫剂，其各组分及其质量份数如下：

CaO                  80-85份

C                    5-10份

Mg                   5-10份

Zn                    5-10份

环状二甲基有机硅油    5-10份

液压油                5-10份

豆油                  5-10份

铝酸钙                5-8份

纯碱                  5-10份。

2.根据权利要求1所述的一种铁水脱硫剂，其特征在于，所述铁水脱硫剂的各组分及其质量份数如下：

CaO                  82份

C                    7份

Mg                   7份

Zn                    6份

环状二甲基有机硅油    8份

液压油                9份

豆油                  5份

铝酸钙                7份

纯碱                  8份。

3.根据权利要求1所述的一种铁水脱硫剂，其特征在于，所述的纯碱含有含量≥90%的Na₂CO₃、含量≤0.10%的S和含量≤0.10%的P。