CN107217122B - 用于铁水脱硫或半钢脱硫的复合脱硫剂及其工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于铁水脱硫或半钢脱硫的复合脱硫剂及其工艺方法，属于冶金生产技术领域。提供一种脱硫时铁损小，效率高，能满足炼钢钢种冶炼需要的用于铁水脱硫或半钢脱硫的复合脱硫剂及其工艺方法。所述的复合脱硫剂为至少包含有CaO、Mg、Na2O、CaC2、Al、Al2O3以及SiO2的粉类混合物。所述的工艺方法通过氮气输送管道将上述组份的复合脱硫剂，随氮气一起喷吹到需要脱硫的铁水或半钢的中下部。

Description

用于铁水脱硫或半钢脱硫的复合脱硫剂及其工艺方法
技术领域
本发明涉及一种复合脱硫剂，尤其是涉及一种用于铁水脱硫或半钢脱硫的复合脱硫剂，属于冶金生产技术领域。本发明还涉及一种采用所述的复合脱硫剂对铁水或半钢进行脱硫的工艺方法。
背景技术
现有技术中，铁水预处理工序都是采用的脱硫与提钒两个工艺相组合。但因现有工艺布局原因，又分为先脱硫后提钒和先提钒后脱硫两种流程。提钒后的半钢碳低温高、硅钒锰是残余量，再进行炉外脱硫可以精准对应所炼钢种。由于高炉罐铁水净重波动较大，通常平均为118吨，无论先提钒还是脱硫，高炉罐铁水量不满足后工序炼钢要求，所以高炉铁水进入炼钢厂后先进行铁水组罐，组罐后的铁水量平均达到141吨，再经过脱硫、提钒工序，进入下工序炼钢的半钢平均重量为136吨，均满足任何钢种冶炼要求。由于存在组罐工艺，在组罐过程中铁水温度损失平均为25℃，造成生产成本较高。为降低成本，将高炉罐进行改造，改造后的高炉罐盛装铁水重量能达到140吨以上，就能先提钒后脱硫。现先脱硫的工艺为混合喷吹脱硫，其脱硫剂用于半钢脱硫时，喷溅大，铁损高，脱硫效率低等缺点，无法满足炼钢钢种冶炼需求。为此需要研究一种既能满足铁水脱硫，又能满足半钢脱硫的脱硫剂，以及采用该新型脱硫剂进行有效脱硫的工艺方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种脱硫时铁损小，效率高，能满足炼钢钢种冶炼需要的用于铁水脱硫或半钢脱硫的复合脱硫剂，本发明还提供一种采用所述复合脱硫剂对铁水或半钢进行有效脱硫的工艺方法。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于铁水脱硫或半钢脱硫的复合脱硫剂，所述的复合脱硫剂为至少包含有CaO、Mg、Na2O、CaC2、Al、Al2O3以及SiO2的粉类混合物。
进一步的是，在所述的粉类混合物中，按重量百分比计的各组分的配比为CaO占55-75％，CaC2占9.0-15.0％，Mg占2.5-4.5％，Al占1.5-3.5％，Al2O3占3.0-7.5％，SiO2占2.5-3.5％，Na2O占3.8-6.5％。
一种用于所述复合脱硫剂脱硫的工艺方法，所述的工艺方法通过氮气输送管道将上述组份的复合脱硫剂，随氮气一起喷吹到需要脱硫的铁水或半钢的中下部。
进一步的是在将所述组份的复合脱硫剂随氮气喷吹到铁水或半钢的中下部时，喷吹的气压在0.45-0.55MPa之间。
进一步的是，在将所述组份的复合脱硫剂随氮气喷吹到铁水或半钢的中下部时，复合脱硫剂粉料的喷吹速度为35-60kg/min。
进一步的是，在所述氮气输送管道的输出端具有脱硫喷枪，所述脱硫喷枪的喷出口距铁水或半钢的底部的距离为0.3-0.6米。
本发明的有益效果是：本申请结合现有技术中存在的混合喷吹脱硫时，喷溅大，铁损高，脱硫效率低，以及无法满足炼钢钢种冶炼需求等缺点，提供了上述组份的复合脱硫剂，然后将上述组合的复合脱硫剂通过氮气输送管道将上述组份的复合脱硫剂，随氮气一起喷吹到需要脱硫的铁水或半钢的中下部。这样，由于本申请提供的复合脱硫剂是通过氮气输送管道随氮气一起喷吹到需要脱硫的铁水或半钢的中下部，从而可以有效的降低脱硫时的喷溅，达到降低铁损的目的。同时，由于本申请提供的上述组份的混合物为粉类混合物，再配合喷吹的方便送入需要脱硫的铁水或半钢的中下部，从而还可以有效的提高铁水或半钢的脱硫效率。
具体实施方式
为了解决铁水或半钢脱硫过程中存在的喷溅大，铁损高，脱硫效率低，以及无法满足炼钢钢种冶炼需求的缺点，本发明提供的一种脱硫时铁损小，效率高，能满足炼钢钢种冶炼需要的用于铁水脱硫或半钢脱硫的复合脱硫剂，所述的复合脱硫剂为至少包含有CaO、Mg、Na2O、CaC2、Al、Al2O3以及SiO2的粉类混合物。配合本申请提供的上述组份的粉类混合物，本发明还提供一种采用所述复合脱硫剂对铁水或半钢进行有效脱硫的工艺方法。所述的工艺方法通过氮气输送管道将上述组份的复合脱硫剂，随氮气一起喷吹到需要脱硫的铁水或半钢的中下部。这样，由于本申请提供的复合脱硫剂是通过氮气输送管道随氮气一起喷吹到需要脱硫的铁水或半钢的中下部，从而可以有效的降低脱硫时的喷溅，达到降低铁损的目的。同时，由于本申请提供的上述组份的混合物为粉类混合物，再配合喷吹的方便送入需要脱硫的铁水或半钢的中下部，从而还可以有效的提高铁水或半钢的脱硫效率。
上述实施方式中，为了最大限度的提高本申请提供的复合脱硫剂的脱硫效果，以及使其适应更多种类的炼钢钢种的冶炼，本申请所述的粉类混合物中，按重量百分比计的各组分的配比为CaO占55-75％，CaC2占9.0-15.0％，Mg占2.5-4.5％，Al占1.5-3.5％，Al2O3占3.0-7.5％，SiO2占2.5-3.5％，Na2O占3.8-6.5％。与此相适应，在将所述组份的复合脱硫剂随氮气喷吹到铁水或半钢的中下部时，喷吹的气压在0.45-0.55MPa之间；复合脱硫剂粉料的喷吹速度为35-60kg/min；在所述氮气输送管道的输出端具有脱硫喷枪，所述脱硫喷枪的喷出口距铁水或半钢的底部的距离为0.3-0.6米。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述：
实例1：
含钒钛铁水通过转炉吹氧提取铁水中的钒后，分别形成富含钒的钒渣和含硫的半钢。高硫半钢进入脱硫站后，重量为139.0吨，温度为1362℃，成分为：C3.54％、Mn0.02％、V0.022％、Si0.02％、S0.095％、P0.053％、Ti0.004％以及余量的铁和不可避免的杂质。使用原混合喷吹设备，目标硫设置为0.020％，加入本发明所述复合脱硫剂1042公斤，进行喷吹脱硫。喷吹过程中喷溅小，火焰小，无烟尘外溢。脱硫结束后，采用扒渣机除脱硫渣，脱硫渣被扒尽的时间5.5分钟。扒渣后，对脱硫渣被扒尽后的半钢进行称重、测温和取样分析，脱硫渣被扒尽后的半钢的重量为135.2吨、温度为1345℃，成分为C3.53％、Mn0.02％、V0.0.022％、Si0.02％、S0.008％、P0.053％、Ti0.004％以及余量的铁和不可避免的杂质。通过计算得出脱硫效率为91.6％，脱硫剂单耗0.086kg/(tFe·S)，脱硫扒渣铁损为2.7％。
实施例2：
含钒钛铁水通过转炉吹氧提取铁水中的钒后，分别形成富含钒的钒渣和含硫的半钢。高硫半钢进入脱硫站后，重量为137.0吨，温度为1345℃，成分为：C3.56％、Mn0.02％、V0.031％、Si0.02％、S0.078％、P0.054％、Ti0.003％以及余量的铁和不可避免的杂质。使用原复合喷吹设备，目标硫设置为0.008％，加入本发明所述脱硫剂947公斤，进行喷吹脱硫。喷吹过程中喷溅小，火焰小，无烟尘外溢。脱硫结束后，采用扒渣机除脱硫渣，脱硫渣被扒尽的时5.0分钟。扒渣后，对脱硫渣被扒尽后的半钢进行称重、测温和取样分析，脱硫渣被扒尽后的半钢的重量为133.2吨、温度为1326℃，成分为C3.55％、Mn0.2％、V0.0.031％、Si0.02％、S0.005％、P0.54％、Ti0.03％以及余量的铁和不可避免的杂质。通过计算得出脱硫效率为93.6％，脱硫剂单耗0.095kg/(tFe·S)，脱硫扒渣铁损为2.8％。
实例3：
含钒钛铁水经组罐后重量138.5吨，温度为1275℃，成分为：C4.28％、Mn0.22％、V0.31％、Si0.15％、S0.072％、P0.053％、Ti0.15％，使用本发明所述脱硫剂924公斤，进行喷吹脱硫。喷吹过程中喷溅小，火焰小，无烟尘外溢。脱硫结束后，采用扒渣机除脱硫渣，脱硫渣被扒尽的时5.3分钟。扒渣后，对脱硫渣被扒尽后的半钢进行称重、测温和取样分析，脱硫渣被扒尽后的半钢的重量为134.5吨、温度为1250℃，成分为C4.27％、Mn0.22％、V0.30％、Si0.15％、S0.007％、P0.53％、Ti0.15％以及余量的铁和不可避免的杂质。通过计算得出脱硫效率为90.2％，脱硫剂单耗0.102kg/(tFe·S)，脱硫扒渣铁损为2.9％。
对比实例4：
含钒钛铁水通过转炉吹氧提取铁水中的钒后，分别形成富含钒的钒渣和含硫的半钢。高硫半钢进入脱硫站后，重量为138.9吨，温度为1346℃，成分为：C3.57％、Mn0.02％、V0.025％、Si0.02％、S0.083％、P0.047％、Ti0.003％以及余量的铁和不可避免的杂质。使用原混合喷吹脱硫剂，目标硫设置为0.020％，加入原复合脱硫剂1100公斤，进行喷吹脱硫。喷吹过程中喷溅大，火焰大，烟尘外溢。脱硫结束后，采用扒渣机除脱硫渣，脱硫渣被扒尽的时间5.5分钟。扒渣后，对脱硫渣被扒尽后的半钢进行称重、测温和取样分析，脱硫渣被扒尽后的半钢的重量为134.7吨、温度为1332℃，成分为C3.56％、Mn0.02％、V0.0.025％、Si0.02％、S0.023％、P0.047％、Ti0.003％以及余量的铁和不可避免的杂质。通过计算得出脱硫效率为72.3％，脱硫剂单耗0.13kg/(tFe·S)，脱硫扒渣铁损为3.0％.
对比实例5：
含钒钛铁水经组罐后重量139.4吨，温度为1284℃，成分为：C4.42％、Mn0.24％、V0.295％、Si0.12％、S0.074％、P0.055％、Ti0.12％，使用原脱硫剂907公斤，进行喷吹脱硫。喷吹过程中喷溅小，火焰小，无烟尘外溢。脱硫结束后，采用扒渣机除脱硫渣，脱硫渣被扒尽的时5.4分钟。扒渣后，对脱硫渣被扒尽后的半钢进行称重、测温和取样分析，脱硫渣被扒尽后的半钢的重量为14.9吨、温度为1259℃，成分为C4.41％、Mn0.24％、V0.293％、Si0.11％、S0.013％、P0.55％、Ti0.10％以及余量的铁和不可避免的杂质。通过计算得出脱硫效率为82.4％，脱硫剂单耗0.107kg/(tFe·S)，脱硫扒渣铁损为3.2％。

Claims (2)

1.一种用于复合脱硫剂对铁水脱硫或半钢脱硫的工艺方法，所述的复合脱硫剂为至少包含有CaO、Mg、Na2O、CaC2、Al、Al2O3以及SiO2的粉类混合物，在所述的粉类混合物中，按重量百分比计的各组分的配比为CaO占55-75％，CaC2占9.0-15.0％，Mg占2.5-4.5％，Al占1.5-3.5％，Al2O3占3.0-7.5％，SiO2占2.5-3.5％，Na2O占3.8-6.5％，其特征在于：所述的工艺方法通过氮气输送管道将上述组份的复合脱硫剂，随氮气一起喷吹到需要脱硫的铁水或半钢的中下部，
在将所述组份的复合脱硫剂随氮气喷吹到铁水或半钢的中下部时，喷吹的气压在0.45-0.55MPa之间，
在将所述组份的复合脱硫剂随氮气喷吹到铁水或半钢的中下部时，复合脱硫剂粉料的喷吹速度为35-60kg/min 。
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：在所述氮气输送管道的输出端具有脱硫喷枪，所述脱硫喷枪的喷出口距铁水或半钢的底部的距离为0.3-0.6米。
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