CN108384923A - 一种铁水脱硫剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁水脱硫剂及制备方法，属于铁水预处理技术领域。本发明铁水脱硫剂由煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石组成；以质量百分数计，铁水脱硫剂包括煅烧白云石55~60%、硅铁合金16~21%、大理石12~15%、铝灰4~7%、硅锰铁渣3~5%、萤石1~4%。本发明将干燥的煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣和萤石进行球磨混匀，然后制成0.6~0.8mm的颗粒即得铁水脱硫剂。本发明脱硫剂成本低、使用安全、具有好的脱硫效果，且渣量较石灰系有所减少。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁水脱硫剂及制备方法，属于铁水预处理技术领域。
背景技术
随着社会的发展，现代工业对钢材质量的要求越来越高，硫在钢中是有害元素，会降低钢材的塑性和韧性，且容易使钢产品产生热脆。现代工业要求钢中硫含量应小于0.015%，甚至在特殊钢中要求硫含量达到“双零”。以往主要是通过控制进入高炉原料中的硫和在转炉中进行脱硫来降低铁水硫含量，且在转炉中脱硫耗费的时间长、能耗大，铁水炉外预处理技术的出现，大大降低了高炉与转炉的压力。自上世纪60年代，铁水炉外预处理逐渐发展成了钢铁生产中重要的工艺环节，在我国现代钢铁厂中铁水预处理比例已达到90%以上。
铁水炉外预脱硫方法主要有以石灰系脱硫剂为主的KR法和以镁系脱硫剂为主的喷吹法。其中石灰系脱硫剂具有便宜、资源丰富、能进行深脱硫等优点，但是同样具有某些缺点，例如石灰消耗量大、铁水温降和铁损大等。镁系脱硫剂被认为是最适用的脱硫剂，镁与硫有较强的亲和力、脱硫能力强、铁水温降小、铁损少。但是镁的价格高、容易产生爆炸，所以在存储和运输时需钝化处理，且在脱硫后容易造成回硫。
发明内容
本发明针对现有技术中铁水脱硫剂成本较高、使用不安全的问题，提供一种铁水脱硫剂及制备方法，本发明的铁水脱硫剂具有生产成本低、使用安全、脱硫能力强的特点。
一种铁水脱硫剂，由煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石组成；以质量百分数计，铁水脱硫剂包括煅烧白云石53~60%、硅铁合金16~21%、大理石12~15%、铝灰4~7%、硅锰铁渣3~5%、萤石1~4%；
所述煅烧白云石为白云石在1100~1200℃温度下煅烧90~120min得到的煅烧白云石；煅烧白云石的主要成分为MgO和CaO；
所述硅铁合金的硅含量为73~77%；
以质量百分数计，所述大理石中CaCO3含量不低于98.5%；
以质量百分数计，所述萤石中CaF2含量不低于93%；
所述铝灰为铝冶炼过程中的副产品，铝灰主要成分为金属铝和氧化铝；
所述硅锰铁渣是冶炼硅锰合金时产生的固体渣。
所述铁水脱硫剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）在1100~1200℃温度条件下，将白云石煅烧90~120min得到煅烧白云石；
（2）将步骤（1）所得煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行干燥处理，然后将干燥处理的煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行球磨混匀得到混合粉料，再将混合粉料制成0.6~0.8mm的颗粒即得铁水脱硫剂；
所述混合粉料的粒径为180~200目。
本发明的有益效果：
（1）本发明的原料白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石易得；白云石、大理石资源丰富、存储和运输安全，铝灰和硅锰铁渣为冶金生产过程中的副产品，价格低廉，用以制备铁水脱硫剂，可降低脱硫成本和减少冶金固体废弃物的堆放量；
（2）本发明铁水脱硫剂中煅烧白云石中的MgO被硅铁中的硅还原产生的镁蒸气直接进行脱硫，其脱硫效率高，铁水温降小；MgO与CaO协同脱硫，进一步降低铁水硫含量；
（3）本发明铁水脱硫剂中大理石在脱硫时会分解为CO2和CaO，在铁水中产生的CO2可以搅动铁水，改善脱硫动力学条件，产生的CaO可以进行脱硫反应；
（4）本发明中铝灰与铁水中的氧反应生成氧化铝，从而降低氧含量提高硫的活度，铝也与白云石中的MgO发生铝热还原反应生成镁蒸气；
（5）本发明中硅锰铁渣中的锰可以提高硫的活度；
（6）本发明中萤石能有效降低脱硫剂的熔点，使脱硫剂快速熔化，从而加快脱硫效率，促进脱硫反应的进行；
（8）本发明中煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石相互配合和促进，具有生产成本低、使用安全、脱硫能力强的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1：本实施例铁水脱硫剂，由煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石组成；其组成如表1所示，
表1铁水脱硫剂组成表
本实施例铁水脱硫剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）在1100℃温度条件下，将白云石煅烧120min得到煅烧白云石；
（2）将步骤（1）所得煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行干燥处理，然后将干燥处理的煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行球磨混匀得到混合粉料，再将混合粉料制成0.6mm的颗粒即得铁水脱硫剂；其中混合粉料的粒径为180~190目；
用高频感应炉将200.2g高炉生铁熔化成铁水，加入4g制备好的铁水脱硫剂反应12min，对脱硫后的铁水进行化学分析，实际脱硫率可达87.3%。
实施例2：本实施例铁水脱硫剂，由煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石组成；其组成如表2所示，
表2铁水脱硫剂组成表
本实施例铁水脱硫剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）在1150℃温度条件下，将白云石煅烧100min得到煅烧白云石；
（2）将步骤（1）所得煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行干燥处理，然后将干燥处理的煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行球磨混匀得到混合粉料，再将混合粉料制成0.7mm的颗粒即得铁水脱硫剂；其中混合粉料的粒径为190~200目；
用高频感应炉将201.9g高炉生铁熔化成铁水，加入4g制备好的铁水脱硫剂反应12min，对脱硫后的铁水进行化学分析，实际脱硫率可达91.2%。
实施例3：本实施例铁水脱硫剂，由煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石组成；其组成如表3所示，
表3铁水脱硫剂组成表
本实施例铁水脱硫剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）在1180℃温度条件下，将白云石煅烧95min得到煅烧白云石；
（2）将步骤（1）所得煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行干燥处理，然后将干燥处理的煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行球磨混匀得到混合粉料，再将混合粉料制成0.8mm的颗粒即得铁水脱硫剂；其中混合粉料的粒径为190~200目；
用高频感应炉将200.6g高炉生铁熔化成铁水，加入4g制备好的铁水脱硫剂反应12min，对脱硫后的铁水进行化学分析，实际脱硫率可达88.7%。
实施例4：本实施例铁水脱硫剂，由煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石组成；其组成如表4所示，
表4铁水脱硫剂组成表
本实施例铁水脱硫剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）在1200℃温度条件下，将白云石煅烧90min得到煅烧白云石；
（2）将步骤（1）所得煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行干燥处理，然后将干燥处理的煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行球磨混匀得到混合粉料，再将混合粉料制成0.6mm的颗粒即得铁水脱硫剂；其中混合粉料的粒径为180~190目；
用高频感应炉将199.8g高炉生铁熔化成铁水，加入4g制备好的铁水脱硫剂反应12min，对脱硫后的铁水进行化学分析，实际脱硫率可达90.1%。
实施例5：本实施例铁水脱硫剂，由煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石组成；其组成如表5所示，
表5铁水脱硫剂组成表
本实施例铁水脱硫剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）在1200℃温度条件下，将白云石煅烧95min得到煅烧白云石；
（2）将步骤（1）所得煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行干燥处理，然后将干燥处理的煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行球磨混匀得到混合粉料，再将混合粉料制成0.7mm的颗粒即得铁水脱硫剂；其中混合粉料的粒径为190~200目；
用高频感应炉将202.1g高炉生铁熔化成铁水，加入4g制备好的铁水脱硫剂反应12min，对脱硫后的铁水进行化学分析，实际脱硫率可达87.9%。
实施例6：本实施例铁水脱硫剂，由煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石组成；其组成如表6所示，
表6铁水脱硫剂组成表
本实施例铁水脱硫剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）在1200℃温度条件下，将白云石煅烧120min得到煅烧白云石；
（2）将步骤（1）所得煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行干燥处理，然后将干燥处理的煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行球磨混匀得到混合粉料，再将混合粉料制成0.8mm的颗粒即得铁水脱硫剂；其中混合粉料的粒径为190~200目；
用高频感应炉将200.5g高炉生铁熔化成铁水，加入4g制备好的铁水脱硫剂反应12min，对脱硫后的铁水进行化学分析，实际脱硫率可达89.5%。
Claims (6)
1.一种铁水脱硫剂，其特征在于：铁水脱硫剂由煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石组成；以质量百分数计，铁水脱硫剂包括煅烧白云石53~60%、硅铁合金16~21%、大理石12~15%、铝灰4~7%、硅锰铁渣3~5%、萤石1~4%。
2.根据权利要求1所述铁水脱硫剂，其特征在于：煅烧白云石为白云石在1100~1200℃温度下煅烧90~120min得到的煅烧白云石。
3.根据权利要求1所述铁水脱硫剂，其特征在于：硅铁合金的硅含量为73~77%。
4.根据权利要求1所述铁水脱硫剂，其特征在于：以质量百分数计，大理石中CaCO3含量不低于98.5%。
5.根据权利要求1所述铁水脱硫剂，其特征在于：以质量百分数计，萤石中CaF2含量不低于93%。
6.权利要求1所述铁水脱硫剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）在1100~1200℃温度条件下，将白云石煅烧90~120min得到煅烧白云石；
（2）将步骤（1）所得煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行干燥处理，然后将干燥处理的煅烧白云石、硅铁合金、大理石、铝灰、硅锰铁渣、萤石进行球磨混匀得到混合粉料，再将混合粉料制成0.6~0.8mm的颗粒即得铁水脱硫剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180810 |