CN108842020B - 用于铁水预处理的脱硫方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于铁水预处理的脱硫方法，其包括步骤：首先，在连铸浇铸或模铸结束后，将钢包内的热态炉渣和铸余钢水倒入铁水包内；下一步，将铁水包运送到出铁工位，并兑入预定量的具有预定温度的铁水；下一步，利用KR搅拌脱硫工序搅拌脱硫，在脱硫过程中，不加入脱硫剂；最后，在脱硫步骤结束后，将脱硫后的铁水送入转炉冶炼。本发明通过将热态钢包精炼渣和铸余钢水循环返回铁水包内，在KR搅拌脱硫过程不再加入石灰和萤石混合物脱硫剂，脱硫效率高，铁水温降小，脱硫速度快；经试验证明，铁水预处理结束后，硫含量能达到0.0015％，节约脱硫剂4.0～8.0kg/t，降低成本2.4～4.8元/t，同时实现了炉渣热态利用，减少后续工序炉渣处理费用及环境污染。

Description

用于铁水预处理的脱硫方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼行业中的铁水预处理和固体废弃物回收利用的技术领域，尤其涉及一种用于铁水预处理的脱硫方法。
背景技术
目前，铁水预处理脱硫主要有KR(Kambara Reactor，坎巴拉反应器)搅拌脱硫法和铁水喷吹法。KR搅拌脱硫法作为一种机械搅拌脱硫方法，因其具有极好的脱硫动力学条件，脱硫率高(脱硫率大于90％)且脱硫的稳定性好，而广泛应用。
然而，KR搅拌脱硫法存在下述问题：第一，在铁水脱硫过程中温降较大；第二，KR搅拌脱硫法需要用到脱硫剂，采用的脱硫剂是CaO和萤石的混合物，因此，上述脱硫剂需要活性度高的石灰和含CaF2较高的原料，而且需要用专门的生产工序生产，成本较高；第三，由于脱硫剂含有约10％的CaF2，在脱硫过程中会引起铁水包侵蚀加剧，导致环境污染。
目前，国内钢包精炼钢渣一般采用三种处理方式。第一种是将钢包精炼渣倒入渣盘、运到渣场进行处理，处理后的钢渣用作铺路的路基或用做水泥原料，但是，这样处理的缺点是需要大量场地存放，并且容易造成环境污染。第二种是将钢包精炼渣冷却处理后配入一定的粘结剂造球，干燥后加入转炉作造渣剂使用，但是，这种方法需要专门设备进行处理，成本较高。第三种是将钢包精炼渣返回钢包精炼炉内使用，但是，这种方法容易造成钢包精炼过程中硫富集，影响钢水精炼效果，降低精炼炉脱硫率，而且经过2～3炉就需要弃一次渣，不能实现连续返回利用。
因此，本领域需要一种新的用于铁水预处理的脱硫方法，其能解决铁水预处理过程脱硫剂消耗高、钢包炉渣不能热态利用、炉渣处理费用高等问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种用于铁水预处理的脱硫方法，其利用钢包精炼炉LF的热态炉渣作为KR搅拌脱硫法中的脱硫剂，实现了对LF钢包精炼渣的热态利用，充分利用了炉渣热量，降低了铁水预处理过程的温降；并且，在利用KR搅拌脱硫法脱硫过程中，利用高碱度预熔性液态LF钢包精炼渣进行脱硫，脱硫过程不再使用石灰和萤石混合的脱硫剂，降低脱硫成本；而且，还回收了炉渣中带有的热态钢水。另外，对LF钢包精炼渣的热态利用，也减少了后续对炉渣拉运及处理费用，减少了环境污染。
为此，本发明公开了一种用于铁水预处理的脱硫方法，其中，所述脱硫方法包括如下步骤：
首先，在连铸浇铸或模铸结束后，将钢包内的热态炉渣和铸余钢水倒入铁水包内；
下一步，将所述铁水包运送到出铁工位，并兑入预定量的具有预定温度的铁水；
下一步，利用KR搅拌脱硫工序脱硫，在所述脱硫过程中，不加入脱硫剂；以及
最后，在所述脱硫步骤结束后，将脱硫后的铁水送入转炉冶炼。
在一实施方式中，所述钢包内的热态炉渣和铸余钢水分别是介于1300～1500℃范围内的高碱度预熔性热态钢包精炼炉渣和铸余钢水。
在一实施方式中，所述热态炉渣可具有2～4吨，所述铸余钢水可具有1～2吨。
在一实施方式中，所述具有预定温度的铁水是预定温度介于1250～1350℃范围内的铁水。
在一实施方式中，所述具有预定温度的铁水可具有175～190吨。
在一实施方式中，在所述的将所述铁水包运送到出铁工位、并兑入预定量的具有预定温度的铁水步骤中，在兑入预定量的具有预定温度的铁水过程中，可进行搅拌。
在一实施方式中，在所述的利用KR搅拌脱硫工序脱硫步骤中，可将搅拌器插入兑入所述铁水包内的铁水中，所述搅拌器的位于所述铁水包内的铁水液面下的插入深度可介于1550～1650mm范围内，所述搅拌器的转速可介于85～110r/min范围内。
在一实施方式中，在所述的利用KR搅拌脱硫工序脱硫步骤中，所述搅拌器可搅拌8～15min。
在一实施方式中，在所述的利用KR搅拌脱硫工序脱硫步骤中，在所述搅拌器停止搅拌后，对所述铁水包内的铁水测温取样。
在一实施方式中，在所述的利用KR搅拌脱硫工序脱硫步骤中，在所述铁水包内的铁水中的硫含量达到钢种要求时，可进行扒渣步骤。
在一实施方式中，在所述扒渣步骤中，可扒掉80％以上的脱硫渣。
在一实施方式中，将扒渣后的铁水送入转炉内冶炼。
根据本发明实施方式提供的用于铁水预处理的脱硫方法可具有如下有益效果：
首先，可实现对钢包精炼渣的热态回收利用，减少环境污染，而且还可实现对钢包精炼渣中带有的热态钢水的热态回收利用；
其次，在铁水预处理过程中加入钢包精炼渣，在上述钢包精炼渣的钢渣中包含45～60％的CaO、20～30％Al2O3，且炉渣碱度在3.5～8.0之间，因此，上述钢包精炼渣本身就是良好的脱硫剂，因此可不需要或减少现有技术中常用的石灰和萤石混合物脱硫剂用量(5.6kg/t)，降低脱硫成本；
再次，在铁水预处理中加入热态的钢包精炼渣和铸余钢水，上述热态的钢包精炼渣和铸余钢水带入大量的物理热，因此可减少铁水预处理过程中的温降；
第四，据测算，在铁水预处理中，每回收利用1吨热态钢包精炼渣，可降低铁水预处理成本1.5元/t，因此可降低生产成本；
第五，对钢包精炼渣热态循环利用，不影响钢质量，并且还可降低后续渣处理费用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施方式的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出根据本发明一实施方式的用于铁水预处理的脱硫方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施方式及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明的实施方式，本领域技术人员在不付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都落入本发明的保护范围。
以下结合附图，详细说明本发明实施方式提供的技术方案。
参见图1，根据本发明一实施方式的用于铁水预处理的脱硫方法包括：
首先，在连铸浇铸或模铸结束后，将钢包内的热态炉渣和铸余钢水倒入铁水包内；
下一步，将上述铁水包运送到出铁工位，并兑入预定量的具有预定温度的铁水；
下一步，利用KR搅拌脱硫工序脱硫，在上述脱硫过程中，不加入脱硫剂；以及
最后，在上述脱硫步骤结束后，将脱硫后的铁水送入转炉冶炼。
下面以连铸为例，进一步说明根据本发明一实施方式的用于铁水预处理的脱硫方法。
首先，在上一炉连铸浇铸结束后，可将余留有2～4吨热态炉渣和1～2吨铸余钢水的钢包通过过跨车运送到铁水预处理跨。上述钢包内的热态炉渣和铸余钢水分别是介于1300～1500℃范围内的高碱度预熔性热态钢包精炼炉渣和铸余钢水。在上述温度范围内，热态炉渣呈液态。
然后，可利用天车将钢包内的热态炉渣和铸余钢水倒入铁水包内。
在一示例中，可将钢包内余留的热态炉渣3吨和铸余钢水2吨倒入铁水包内。
下一步，可将装有热态炉渣和铸余钢水的铁水包吊运到出铁工位，并兑入预定温度介于1250～1350℃范围内的铁水，铁水量为175～190吨。
在上述将铁水兑入铁水包内的过程中，可利用兑铁水时的冲击进行搅拌，使铁水与炉渣充分反应，进行前期脱硫。
在一示例中，兑入铁水包的铁水量可为185吨。
下一步，将铁水包运到KR搅拌脱硫工位，可将搅拌器插入铁水包内的铁水中进行搅拌脱硫，搅拌器的位于铁水液面下的插入深度可介于1550～1650mm范围内，搅拌器底部距铁水包包底的距离可为20mm，搅拌器的转速可介于85～110r/min范围内。
在上述KR搅拌脱硫过程中，由于倒入铁水包内的热态钢渣中包含45～60％的CaO、20～30％Al2O3，且炉渣碱度在3.5～8.0之间，因此，上述钢包精炼渣本身就是良好脱硫剂，因此可不需要另外加入现有技术中常用的石灰和萤石混合物脱硫剂用量，或者减少石灰和萤石混合物脱硫剂用量。而且，上述热态预熔性炉渣具有较高脱硫效率，且脱硫速度快。
搅拌器可在搅拌8～15min后停止搅拌，然后可对铁水包的铁水测温取样。
在一示例中，搅拌器的转速可为105r/min。在一示例中，搅拌器可在搅拌12min后停止搅拌。
下一步，在兑入铁水包内的铁水中的硫含量达到钢种要求时，可进行扒渣操作，扒掉80％以上的脱硫渣。
最后，可将扒渣后的铁水送入转炉进行冶炼。
经试验证明，利用根据本发明实施方式的用于铁水预处理的脱硫方法，铁水预处理结束后，硫含量能达到0.0015％，可节约脱硫剂4.0～8.0kg/t，可降低成本2.4～4.8元/t，并且实现了炉渣热态循环利用，减少了后续工序炉渣处理费用及环境污染。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种用于铁水预处理的脱硫方法，其特征在于，包括如下步骤：
首先，在连铸浇铸或模铸结束后，将钢包内的热态炉渣和铸余钢水倒入铁水包内；
下一步，将所述铁水包运送到出铁工位，并兑入预定量的具有预定温度的铁水；
下一步，利用KR搅拌脱硫工序搅拌脱硫，在所述脱硫过程中，不加入脱硫剂；以及
最后，在所述脱硫步骤结束后，将脱硫后的铁水送入转炉冶炼；
其中，所述钢包内的热态炉渣和铸余钢水分别是介于1300～1500℃范围内的高碱度预熔性热态钢包精炼炉渣和铸余钢水，其中，倒入铁水包内的热态钢渣中包含45～60％的CaO、20～30％Al2O3，且炉渣碱度在3.5～8.0之间；
其中，在所述的利用KR搅拌脱硫工序搅拌脱硫步骤中，将搅拌器插入兑入所述铁水包内的铁水中，所述搅拌器的位于所述铁水包内的铁水液面下的插入深度介于1550～1650mm范围内，所述搅拌器的转速介于85～110r/min范围内；
其中，在所述的利用KR搅拌脱硫工序脱硫步骤中，所述搅拌器搅拌8～15min。
2.如权利要求1所述的用于铁水预处理的脱硫方法，其特征在于，所述热态炉渣具有2～4吨，所述铸余钢水具有1～2吨。
3.如权利要求1所述的用于铁水预处理的脱硫方法，其特征在于，所述具有预定温度的铁水是预定温度介于1250～1350℃范围内的铁水。
4.如权利要求1所述的用于铁水预处理的脱硫方法，其特征在于，所述具有预定温度的铁水具有175～190吨。
5.如权利要求1所述的用于铁水预处理的脱硫方法，其特征在于，在所述的将所述铁水包运送到出铁工位、并兑入预定量的具有预定温度的铁水步骤中，在兑入预定量的具有预定温度的铁水过程中，进行搅拌。
6.如权利要求1所述的用于铁水预处理的脱硫方法，其特征在于，在所述的利用KR搅拌脱硫工序脱硫步骤中，在所述搅拌器停止搅拌后，对所述铁水包内的铁水测温取样。
7.如权利要求6所述的用于铁水预处理的脱硫方法，其特征在于，在所述的利用KR搅拌脱硫工序脱硫步骤中，在所述铁水包内的铁水中的硫含量达到钢种要求时，进行扒渣步骤。
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