CN107893148A - 一种半钢预脱硫的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种半钢预脱硫的方法，所述方法包括以下步骤：（1）半钢提钒处理；（2）含铝精炼渣加工破碎至粉末状，然后与萤石粉按4‑5:1质量比例混匀加入喷吹罐内，作为混合物备用；（3）将提钒半钢吊运至工作位后，通过喷吹枪从喷吹罐向半钢内喷吹混合物，通过扒渣操作去除半钢中的硫。本发明通过采用含铝精炼炉渣取代了原先的镁粒脱硫，有效地降低了生产成本，降低了入炉半钢的硫含量；在喷吹过程中，萤石粉可降低精炼渣的熔点，使精炼渣中的CaO与半钢中的硫发生反应，生成硫化物进入炉渣中，再经过扒渣处理后除去，降低入炉半钢硫含量。经本发明方法处理后半钢脱硫率在25‑30%。

Description

一种半钢预脱硫的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种半钢预脱硫的方法。
背景技术
在钢铁企业的生产过程中，降低生产成本始终是提高企业市场竞争力的重要手段。在传统的预脱硫处理过程中，通常采用钝化镁粒为脱硫剂，由于钝化镁粒价格较高，造成生产成本较高。在冶金过程中，有利于脱硫反应的条件是：大渣量、高温、高碱度、低氧化铁含量。
河钢承钢120吨转炉系统以含钒铁水为原料，采用双联工艺，即铁水先提钒，再用半钢炼钢。铁水提钒后的半钢，碳含量降低，硅含量痕迹（Si＜0.05%），造成转炉吹炼前期化渣困难，脱硫难度较大。由于提钒后半钢温度较高、硅含量痕迹，符合预脱硫的热力学条件。LF炉含铝精炼渣为炼钢废弃物，具有较高的碱度和较低氧化铁含量，符合脱硫的动力学条件。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种半钢预脱硫的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种半钢预脱硫的方法，所述方法包括以下步骤：
（1）半钢提钒处理；
（2）含铝精炼渣加工破碎至粉末状，然后与萤石粉按质量比4-5:1混匀加入喷吹罐内，作为混合物备用；
（3）将步骤（1）中提钒半钢吊运至工作位后，通过喷吹枪从喷吹罐向半钢内喷吹步骤（2）中混合物，反应结束通过扒渣操作去除半钢中的硫。
本发明所述步骤（1）中半钢经提钒处理后，半钢温度≥1256℃。
本发明所述步骤（1）中半钢经提钒处理后，半钢S含量≥0.060%，Si含量＜0.05%。
本发明所述步骤（2）中含铝精炼渣主要化学成分为：CaO：50-55%，SiO2≤5%，Al2O3：25-30%；萤石主要化学成分为：CaF2≥75%。
本发明所述步骤（2）中含铝精炼渣加工破碎至粒度为1-3mm粉末状；萤石粉粒度为1-2mm。
本发明所述步骤（3）中喷吹时，喷吹罐压力≥1.0MPa。
本发明所述步骤（3）中喷吹速度为35-60kg/min。
本发明所述步骤（3）中含铝精炼渣粉末与萤石粉混合物喷吹量为2.5-3.5kg/t钢。
本发明所述方法处理后半钢脱硫率在25-30%。
本发明所述方法，脱硫后半钢硫含量≤0.060%。
脱硫反应式为：
当铁水硅含量＜0.05%时，脱硫反应式为：
（CaO）+[S]+[C]=(CaS)+{CO}
△G=86670-68.96T J/mol
得出临界温度：T=1256℃
当铁水硅含量≥0.05%时，脱硫反应式为：
2（CaO）+[S]+1/2[Si]=CaS+1/2Ca2SiO4
△G=-251930+83.36T J/mol
得出临界温度：T=3022℃
精炼渣成分见表1，萤石粉成分见表2，镁粒成分及粒度见表3。
表1 含铝精炼渣成分
表2 萤石粉成分
表3 钝化镁粒成分及粒度
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过采用含铝精炼渣取代了传统工艺中的镁粒脱硫，有效地降低了生产成本，降低了入炉半钢的硫含量。2、本发明在喷吹过程中，萤石粉可降低精炼渣的熔点，使精炼渣中的CaO与半钢中的硫发生反应，生成硫化物进入炉渣中，再经过扒渣处理后除去，降低入炉半钢硫含量。3、本发明方法处理后半钢脱硫率在25-30%。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
本实施例半钢预脱硫的方法，所述方法包括以下步骤：
（1）半钢提钒处理，提钒后半钢温度1342℃，半钢S：0.079%、Si：0.035%；
（2）含铝精炼渣加工破碎至粒度为1-3mm粉末状，然后与粒度为1-2mm萤石粉按4:1质量比例混匀加入喷吹罐内备用；
含铝精炼渣主要化学成分为：CaO：54.8%，SiO2：3.4%，Al2O3：28.6%；萤石主要化学成分为：CaF2：88.3%；
（3）将步骤（1）中提钒半钢吊运至工作位后，喷吹罐压力为1.2MPa时通过喷吹枪以50kg/min从喷吹罐向半钢内喷吹步骤（2）中混合物2.5kg/t钢，反应结束通过扒渣操作去除半钢中的硫，半钢中硫含量为0.059%。
经上述方法处理后半钢脱硫率为25.3%。
实施例2
本实施例半钢预脱硫的方法，所述方法包括以下步骤：
（1）半钢提钒处理，提钒后半钢温度1335℃，半钢S：0.078%、Si：0.045%；
（2）含铝精炼渣加工破碎至粒度为1-3mm粉末状，然后与粒度为1-2mm萤石粉按质量比5:1混匀加入喷吹罐内备用；
含铝精炼渣主要化学成分为：CaO：53.5%，SiO2：4.6%，Al2O3：27.5%；萤石主要化学成分为：CaF2：87.6%；
（3）将步骤（1）中提钒半钢吊运至工作位后，喷吹罐压力为1.5MPa时通过喷吹枪以40kg/min从喷吹罐向半钢内喷吹步骤（2）中混合物3.0kg/t钢，反应结束通过扒渣操作去除半钢中的硫，半钢中硫含量为0.056%。
经上述方法处理后半钢脱硫率为28.2%。
实施例3
本实施例半钢预脱硫的方法，所述方法包括以下步骤：
（1）半钢提钒处理，提钒后半钢温度1344℃，半钢S：0.080%、Si：0.049%；
（2）含铝精炼渣加工破碎至粒度为1-3mm粉末状，然后与粒度为1-2mm萤石粉按质量比4.5:1混匀加入喷吹罐内备用；
含铝精炼渣主要化学成分为：CaO：52.9%，SiO2：2.8%，Al2O3：29.1%；萤石主要化学成分为：CaF2：85.2%；
（3）将步骤（1）中提钒半钢吊运至工作位后，喷吹罐压力为1.3MPa时通过喷吹枪以60kg/min从喷吹罐向半钢内喷吹步骤（2）中混合物3.5kg/t钢，反应结束通过扒渣操作去除半钢中的硫，半钢中硫含量为0.056%。
经上述方法处理后半钢脱硫率为30%。
实施例4
本实施例半钢预脱硫的方法，所述方法包括以下步骤：
（1）半钢提钒处理，提钒后半钢温度1256℃，半钢S：0.060%、Si：0.037%；
（2）含铝精炼渣加工破碎至粒度为1-3mm粉末状，然后与粒度为1-2mm萤石粉按质量比5:1混匀加入喷吹罐内备用；
含铝精炼渣主要化学成分为：CaO：50.9%，SiO2：2.2%，Al2O3：30%；萤石主要化学成分为：CaF2：82.8%；
（3）将步骤（1）中提钒半钢吊运至工作位后，喷吹罐压力为1.0MPa时通过喷吹枪以35kg/min从喷吹罐向半钢内喷吹步骤（2）中混合物2.8kg/t钢，反应结束通过扒渣操作去除半钢中的硫，半钢中硫含量为0.045%。
经上述方法处理后半钢脱硫率为25%。
对比例1
（1）半钢脱硫前：半钢温度为1337℃、半钢S：0.073%；
（2）将钝化镁粒与石灰粉按质量比1:4的比例混匀放置于喷吹罐内，待喷吹罐压力为1.2MPa时，通过喷吹枪以40kg/min从喷吹罐向半钢包内喷吹钝化镁粒与石灰粉混合物0.6kg/t钢；所述钝化镁粒主要化学成分为：Mg：97.8%，CaO:6.6%。
（3）镁粒消耗量为70kg，石灰粉消耗量为280kg，脱硫后半钢中S：0.049%。
经上述方法处理后半钢脱硫率为32.8%。
通过对上述实施例及对比例的跟踪，采用喷吹含铝精炼渣与萤石粉混合物进行半钢预脱硫，其半钢的脱硫率在25-30%，略低于喷吹镁粒预脱硫，达到了预期的脱硫效果，稳定了半钢硫含量，降低了生产成本。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种半钢预脱硫的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）半钢提钒处理；
（2）含铝精炼渣加工破碎至粉末状，然后与萤石粉按质量比4-5:1混匀加入喷吹罐内，作为混合物备用；
（3）将步骤（1）中提钒半钢吊运至工作位后，通过喷吹枪从喷吹罐向半钢内喷吹步骤（2）中混合物，反应结束通过扒渣操作去除半钢中的硫。
2.根据权利要求1所述的一种半钢预脱硫的方法，其特征在于，所述步骤（1）中半钢经提钒处理后，半钢温度≥1256℃。
3.根据权利要求1所述的一种半钢预脱硫的方法，其特征在于，所述步骤（1）中半钢经提钒处理后，半钢S含量≥0.060%，Si含量＜0.05%。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种半钢预脱硫的方法，其特征在于，所述步骤（2）中含铝精炼渣主要化学成分为：CaO：50-55%，SiO2≤5%，Al2O3：25-30%；萤石主要化学成分为：CaF2≥75%。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种半钢预脱硫的方法，其特征在于，所述步骤（2）中含铝精炼渣加工破碎至粒度为1-3mm粉末状；萤石粉粒度为1-2mm。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种半钢预脱硫的方法，其特征在于，所述步骤（3）中喷吹时，喷吹罐压力≥1.0MPa。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的一种半钢预脱硫的方法，其特征在于，所述步骤（3）中喷吹速度为35-60kg/min。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的一种半钢预脱硫的方法，其特征在于，所述步骤（3）中含铝精炼渣粉末与萤石粉混合物喷吹量为2.5-3.5kg/t钢。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的一种半钢预脱硫的方法，其特征在于，所述方法处理后半钢脱硫率在25-30%。
10.根据权利要求1-3任意一项所述的一种半钢预脱硫的方法，其特征在于，所述方法，脱硫后半钢硫含量≤0.060%。
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