CN104561428A - 一种喷吹脱硫渣渣铁脱硫回收方法 - Google Patents

一种喷吹脱硫渣渣铁脱硫回收方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种喷吹脱硫渣渣铁脱硫回收方法，1）将喷吹法脱硫渣中间磁选出的渣铁，拉运到转炉渣场；2）将渣铁加入到转炉准备使用的渣罐中间，加入量按照每吨液态转炉钢渣20kg加入，加入尺寸长宽小于0.5×0.5m，厚度小于0.2m，保持干燥，每罐加入最大量不大于500kg；3）将加入了喷吹脱硫渣渣铁的转炉渣罐，吊上转炉渣车，到转炉渣坑接受转炉倒炉渣；4）转炉按照常规的出渣工艺倒出倒炉渣到渣罐；5）将上述装满转炉倒炉渣的渣罐拉运到转炉渣场静置20～40min；6）按照转炉碳钢钢渣的热泼或者热闷常规处理工艺进行处理；7）在热泼或者热闷工艺结束以后，磁选回收钢渣中间的渣铁，直接用于炼钢。

Description

一种喷吹脱硫渣渣铁脱硫回收方法
技术领域
本发明涉及一种喷吹脱硫渣渣铁脱硫回收方法。
背景技术
铁水脱硫工艺是冶金过程中效率最高，脱硫成本最低的操作工艺，给钢铁业带来了巨大的利益，与此同时，脱硫过程中产生的脱硫渣的处理一直是钢铁企业业内的难题，这一难题的核心是脱硫渣内金属铁的回收。
目前铁水喷吹法脱硫是冶炼超低硫钢的首选脱硫工艺。此工艺方法主要是喷吹钝化镁粉和钝化石灰粉脱硫，这种脱硫模式引起渣中的氧化镁含量较高，炉渣粘度大，扒渣过程中带铁量较多，造成喷吹脱硫渣含铁量较高，并且处置过程中释放出的CO、H2S、SO2等毒化物质，危害环境、操作人员和设备。为了消除脱硫渣释放出的毒化物质，现有的工艺是在铁水脱硫结束以后，在扒渣前向渣罐内脱硫渣表面加入阻断剂，阻止扒渣过程中扒出的铁液相互融合成为一个整体，然后渣罐进行喷水弱冷，然后落锤击碎渣体，选取含有金属铁的渣铁回收。由于喷吹脱硫渣的粘度较大，金属铁和脱硫渣的分离比较困难，渣铁中间难免含有脱硫渣，直接用于炼钢，在炼钢的氧化性气氛下，渣中的MgS会发生MgS+O→MgO+S的反应，造成钢液硫含量增加，这限制了脱硫渣渣铁在炼钢厂厂内循环利用的空间。
检索文献（1）牛锡云、刘树海 喷吹颗粒镁脱硫工艺的实践 连铸 2007（5）张万庆  铁水复合喷吹脱硫技术的研究及应用 钢铁研究  2009（6）（3）卓钧 李平凡 戈文荪  攀钢镁复合喷吹脱硫调渣工艺实践  四川冶金  -2009年（3） 可知，目前还没有系统而有效的解决喷吹脱硫渣渣铁的工艺方法，造成国内众多的钢厂脱硫渣渣铁没有被有效的回收利用，成为一种鸡肋似的闲置资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种喷吹脱硫渣渣铁脱硫回收方法，能将从铁水脱硫渣内磁选回收的高硫渣铁进行脱硫处理，然后直接返回炼钢使用，大大提高企业经济效益。
本发明的目的是这样实现的，一种喷吹脱硫渣渣铁脱硫回收方法，步骤如下：1）将喷吹法脱硫渣中间磁选出的渣铁，拉运到转炉渣场；2）将渣铁加入到转炉准备使用的渣罐中间，加入量按照每吨液态转炉钢渣20kg加入，加入尺寸长宽小于0.5×0.5m，厚度小于0.2m，保持干燥，每罐加入最大量不大于500kg，防止转炉出渣时渣罐内反应激烈引起的渣罐剧烈溢渣现象的发生；3）将加入了喷吹脱硫渣渣铁的转炉渣罐，吊上转炉渣车，到转炉渣坑接受转炉倒炉渣；4）转炉按照常规的出渣工艺倒出倒炉渣到渣罐；5）将上述装满转炉倒炉渣的渣罐拉运到转炉渣场静置20～40min，确保转炉钢渣和脱硫渣渣铁、以及渣铁表面粘附的高硫物质充分反应；6）按照转炉碳钢钢渣的热泼或者热闷常规处理工艺进行处理；7）在热泼或者热闷工艺结束以后，磁选回收钢渣中间的渣铁，直接用于炼钢，包括转炉炼钢，或者电炉炼钢使用。
喷吹法铁水脱硫是钝化镁粉与铁液中的[S]、[Si]、[Al]之间的多元多相反应，与之起到脱硫反应的方程式如下：
Mg(g)+[S]=MgS(S) (1)
Mg(g)=[Mg]       (2)
[Mg]+[S]=MgS(S) （3）
脱硫产物MgS在450℃以上，在有氧存在的条件下，发生分解反应，渣铁中间的铁的熔点为1099℃；转炉吹炼碳钢的液态钢渣的渣温在1550～1680℃之间，中间含有足以与脱硫渣渣铁中间硫元素反应的氧化物，加上转炉出渣时，转炉液态钢渣从1.5米的高度，从转炉炉口以流体的形式冲击进入转炉下方的渣罐，动能较大，热力学条件和动力学条件都能够满足二者之间发生化学反应的需要，所以发明人认为，在二者混合反应以后，脱硫渣渣铁中间的硫能够被氧化为气相逸出，实现喷吹脱硫渣渣铁回收供给炼钢使用的目的。其中起到关键作用的化学反应如下
3FeO(转炉渣)+MgS→3Fe+MgO+SO2↑
3MnO(转炉渣)+MgS→3Mn+MgO+SO2↑
本发明方法根据喷吹脱硫渣渣铁中间硫存在的形式特点，结合转炉冶炼碳钢的液态钢渣的特点，依据冶金传输理论，首先从理论上分析出了喷吹脱硫渣渣铁中间的硫能够被钢渣中间的氧化物氧化为气相析出，同时粘附在脱硫渣渣铁上的脱硫渣也将被改质，容易从渣铁表面剥落，从而降低了喷吹脱硫渣渣铁中间的硫含量。通过这种工艺，可以使之成为炼钢能够使用的合格金属料，直接用于炼钢使用。
本发明从生产实际出发，按照吨铁5kg喷吹脱硫渣渣铁的量计算，一个年产铁水300万吨的中型钢厂，经过此工艺处理以后，脱硫渣渣铁直接用于炼钢，回收的渣铁按照废钢2500元/吨的价格计算，年效益3000000×5÷1000×2500=3750万元。该方法能够有效的促使脱硫渣渣铁表面的高硫物质和转炉液态钢渣进行反应，从而降低了脱硫渣渣铁中间硫的含量，使之能够直接返回炼钢使用，为喷吹脱硫渣渣铁的处理探索出了一条有效的工艺方法，使用以后，成效显著。
具体实施方式
实施例：
以一个双工位喷吹钝化镁和钝化石灰的脱硫站，配备3×120吨转炉的钢厂为例实施，其中转炉的渣量为95kg/吨钢，每炉渣量为11～12吨。
1、将喷吹法脱硫渣在渣场倾翻，磁选出脱硫渣渣铁，破碎至0.5m×0.5m×0.2m以下的尺寸；
2、将破碎好的脱硫渣渣铁加入转炉使用的11m3的渣罐，每罐加入100～300kg的脱硫渣渣铁；
3、 加入脱硫渣渣铁的转炉渣罐到转炉渣坑接受转炉的倒炉渣；
4、转炉按照常规工艺出倒炉渣，渣罐内反应激烈时可适当放慢倒渣速度，待渣罐内反应平稳时正常倒渣；
5、转炉倒渣结束以后，渣罐运到渣场静置30min，保证反应充分完成；
6、按照转炉碳钢液态钢渣的标准进行热泼或者热闷处理，在此过程中回收渣铁，返回转炉或者电炉炼钢使用。

Claims (1)

1.一种喷吹脱硫渣渣铁脱硫回收方法，其特征在于步骤如下：
1）将喷吹法脱硫渣中间磁选出的渣铁，拉运到转炉渣场；
2）将渣铁加入到转炉准备使用的渣罐中间，加入量按照每吨液态转炉钢渣20kg加入，加入尺寸长宽小于0.5×0.5m，厚度小于0.2m，保持干燥，每罐加入最大量不大于500kg，防止转炉出渣时渣罐内反应激烈引起的渣罐剧烈溢渣现象的发生；
3）将加入了喷吹脱硫渣渣铁的转炉渣罐，吊上转炉渣车，到转炉渣坑接受转炉倒炉渣；
4）转炉按照常规的出渣工艺倒出倒炉渣到渣罐；
5）将上述装满转炉倒炉渣的渣罐拉运到转炉渣场静置20～40min，确保转炉钢渣和脱硫渣渣铁、以及渣铁表面粘附的高硫物质充分反应；
6）按照转炉碳钢钢渣的热泼或者热闷常规处理工艺进行处理；
7）在热泼或者热闷工艺结束以后，磁选回收钢渣中间的渣铁，直接用于炼钢使用。
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