CN109943679A

CN109943679A - 一种铁水预处理脱硫促进剂及其应用

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Publication number: CN109943679A
Application number: CN201910261449.6A
Authority: CN
Inventors: 张思勋; 王强; 王兆存; 王建景
Original assignee: Shandong Iron and Steel Group Co Ltd SISG
Current assignee: Shandong Iron and Steel Group Co Ltd SISG
Priority date: 2019-04-02
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2019-06-28

Abstract

本发明属于冶金工程领域，具体地，涉及一种铁水预处理脱硫促进剂及其应用。本发明的铁水预处理脱硫促进剂的原料组成按重量百分比计包括：铝渣35％～70％、拜耳法赤泥10％～35％、烧结法赤泥5％～30％、LF精炼废渣0％～25％。其化学成分组成按重量百分比计包括：Al：1.5％～15％，Al₂O₃：15％～80％，SiO₂≤15％，CaO：2％～15％，Na₂O：1.0～15％，Fe≤5％，S+P≤2.0％，其它成分为不可避免的杂质。本发明的铁水预处理脱硫促进剂，应用时工艺方法简单易行，成渣、化渣速度快，脱硫效率高；本发明可以明显降低钝化石灰的使用量，应用本发明所述的铁水预处理脱硫促进剂，钝化石灰消耗可以降低12％以上。

Description

一种铁水预处理脱硫促进剂及其应用

技术领域

本发明属于冶金工程领域，具体地，涉及一种铁水预处理脱硫促进剂及其应用，主要应用于铁水预处理脱硫工艺的生产。

背景技术

随着铁水预处理技术的快速发展，在铁水预处理工序进行脱硫在提高脱硫效率的同时，为转炉炼钢工序提供了更好的原料条件。目前得到广泛应用的铁水预处理脱硫主要是KR工艺方式和镁粒喷吹。但对于各个冶金生产厂家而言，由于受到工艺、设备、环境、空间等各种条件的因素制约，脱硫效率波动较大。如何最大限度提高脱硫效率成为铁水预处理脱硫工艺研究的重点。

公开号为CN108048615A的中国发明专利申请公开了一种铁水预处理用脱硫剂及其制备方法，其由生石灰、石灰石、铝酸钙、金属钙粒为原材料配制而成，其重量百分比满足：生石灰50～70份；石灰石10～30份；铝酸钙10～20份；金属钙1～10份；所述的生石灰中的组分为CaO≥80％，SiO₂＜2.0％；所述的石灰石的组分为CaCO₃≥92％，SiO₂＜1.0％；所述的铝酸钙的组分为CaO45～55％，Al₂O₃ 35～45％，SiO₂＜5.0％；金属钙的组分Ca≥95％；

公开号为CN108384923A的中国发明专利申请公开了一种铁水脱硫剂及制备方法，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；

公开号为CN104178598A的中国发明专利申请公开了一种铁水脱硫剂及其制备方法。所述一种脱硫剂的制备方法：将熟石灰进行钝化处理；将萤石与经钝化处理后的熟石灰混合至均匀，钝化处理后的熟石灰与萤石按照(88～90)：(10～12)配比混合；装入能防潮的容器或袋中封闭待用。本发明由于采用含氢硅油的钝化剂喷洒于熟石灰表面，并经加热等钝化处理，使熟石灰表面形成一层保护膜，有效抑制了熟石灰的挥发程度，使脱硫剂的存放时间由现在的1～2周延长至1～2个月，并防止了再加入过程中对环境的污染及石灰资源的浪费；脱硫剂单位消耗较原脱硫剂降低8％以上，脱硫周期缩短时间缩短。

公开号为CN104480252A的中国发明专利申请公开了一种高效复合铁水脱硫剂，其各组分及其质量份数如下：氯化锌10-15份；硅锰铁渣1-10份；铝粉30-35份；矾土20-25份；环状二甲基有机硅油5-10份；液压油5-10份；豆油5-10份；铝酸钙5-8份；有机酸2-8份。它可以实现铁水脱硫的高效且节能，且不增加铁水脱硫综合成本，脱硫后铁水的含硫量可以达到<0.010％，且脱硫时间仅为传统的脱硫时间的50％。

综上所述，上述一些专利申请均是针对铁水脱硫的脱硫剂进行设计及工艺处理，对脱硫过程的化渣过程、脱硫渣泡沫化及聚集性少有提及。此外，脱硫剂一般都要复加萤石以便快速化渣。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁水预处理脱硫促进剂的组成及脱硫工艺方法。该方法是通过在KR条件下加入脱硫促进剂和钝化石灰实现的。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明的铁水预处理脱硫促进剂，其特征在于，所述铁水预处理脱硫促进剂的原料组成按重量百分比计包括：铝渣35％～70％、拜耳法赤泥10％～35％、烧结法赤泥5％～30％、LF精炼废渣0％～25％。

根据本发明所述的铁水预处理脱硫促进剂，其化学成分组成按重量百分比计包括：Al：1.5％～15％，Al₂O₃：15％～80％，SiO₂≤15％，CaO：2％～15％，Na₂O：1.0～15％，Fe≤5％，S+P≤2.0％，其它成分为不可避免的杂质。

本发明的物料组成一般为混合物。

本发明的脱硫促进剂，主要是以铝灰、铝渣、赤泥为主要原料，经过混匀、脱水、烘干后制成。所述烘干可以使用本领域公知的方式或装置进行处理，可选择但不作为限制地，可以脱水后在120～350℃进行烘干，烘干后的水分应不低于2.5wt％。

根据本发明所述的铁水预处理脱硫促进剂，其中优选地，所述铁水预处理脱硫促进剂的产品形状为粒状或压球状。

本发明还提供了上述铁水预处理脱硫促进剂在铁水脱硫中的应用。

具体地，本发明提供一种KR脱硫方法，包括以下步骤：

加入本发明所述的铁水预处理脱硫促进剂同时加入钝化石灰并进行搅拌，作为优选地，钝化石灰的加入量为每10个ppm硫添加0.25～0.40kg，脱硫促进剂的添加量为为钝化石灰总添加量的5wt％～20wt％。钝化石灰与脱硫促进剂同时加入后，高速搅拌时间6～12分钟。搅拌结束后进行脱硫扒渣处理。

本发明还提供一种镁粒喷吹脱硫方法，包括以下步骤：

加入本发明所述的铁水预处理脱硫促进剂同时加入钝化石灰并进行搅拌，作为优选地，镁粒加入量为每10个ppm硫添加0.25～0.50kg，脱硫促进剂的添加量为为镁粒总添加量的8wt％～30wt％。镁粒与脱硫促进剂同时加入后，喷吹时间5～15分钟。喷吹结束后进行脱硫扒渣处理。

本发明所述的一种脱硫促进剂，原料选取采用的是冶炼固废产物，实现铝渣、赤泥和LF精炼废渣的循环再利用，环保节能、降耗增效。铁水预处理脱硫促进剂完全可以替代萤石，加快脱硫过程、降低脱硫钝化石灰消耗，添加工艺简单，易于操作，且渣量减少，脱硫效率明显提升。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的铁水预处理脱硫促进剂，应用时工艺方法简单易行，成渣、化渣速度快，不需要添加萤石，脱硫效率高；

(2)本发明可以明显降低钝化石灰的使用量，应用本发明所述的铁水预处理脱硫促进剂，钝化石灰同比消耗可以降低12％以上。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

作为优选方案如下：

本发明提供的在KR脱硫过程，与钝化石灰同时添加后，通过搅拌桨的大力搅拌以后，脱硫效率大幅提升。可应用于KR脱硫工艺的铁水预处理生产中，该方法的具体技术方案如下：在铁水罐进入铁水预处理工作站后，将脱硫促进剂与钝化石灰同时加入铁水罐中，然后搅拌。钝化石灰的加入量为每10个ppm硫添加0.25～0.40kg，脱硫促进剂的添加量为为钝化石灰总添加量的5wt％～20wt％。搅拌结束后进行脱硫扒渣。

优选地，在加入脱硫促进剂的同时进行大搅拌，搅拌时间6～12分钟，其目的是保证钝化石灰与脱硫促进剂在铁水中充分混匀熔化；搅拌结束后进行常规后续工序的扒渣处理。

镁粒脱硫时，加入的铁水预处理脱硫促进剂同时加入钝化石灰并进行搅拌，作为优选地，镁粒加入量为每10个ppm硫添加0.25～0.50kg，脱硫促进剂的添加量为为镁粒总添加量的8wt％～30wt％。镁粒与脱硫促进剂同时加入后，喷吹时间5～15分钟。喷吹结束后进行脱硫扒渣处理。

本发明所述的脱硫促进剂可用于铁水预处理KR脱硫工艺，对于镁粒脱硫效果也有提升。

下面介绍几个将本发明方法应用于脱硫生产工艺中的实施例。

实施例1

KR脱硫工艺，120t铁水罐，实际铁水量为117.55t，来料铁水温度为1420℃，铁水S含量为0.037％。

本实施例的脱硫促进剂的矿石原料组成(wt％)为：铝渣55％、拜耳法赤泥20％、烧结法赤泥12％、LF精炼废渣13％。

添加的脱硫促进剂成分为：Al：12.5％，Al₂O₃：51.2％，Si：9.5％，CaO：7.8％，Na₂O：3.5％，Fe:1.3％，(S+P)：1.6％，其它成分为不可避免的杂质。

铁水罐进入料位后，加入本发明所述的铁水预处理脱硫促进剂同时加入钝化石灰并进行搅拌，钝化石灰的加入量为每10个ppm硫添加0.27kg，脱硫促进剂的添加量为每10个ppm硫添加0.03kg。钝化石灰与脱硫促进剂同时加入后，高速搅拌时间8分钟，前期搅拌5分钟，搅拌桨转速为85转/min，后期高速搅拌3分钟，搅拌桨转速为130转/min。搅拌结束后进行脱硫扒渣处理。搅拌结束后按照常规进行后续工序的脱硫扒渣，结果显示，脱硫后铁水S含量为0.015％，与不添加脱硫促进剂相比，同等工艺条件下，脱硫效率提升26％。

实施例2

镁粒脱硫，110t铁水罐，来料铁水温度为1390℃。铁水S含量为0.029％。

本实施例的脱硫促进剂的矿石原料组分(wt％)为：铝渣40％、拜耳法赤泥30％、烧结法赤泥10％、LF精炼废渣20％。

添加的脱硫促进剂成分为：Al：6.5％，Al₂O₃：42％，Si：7.5％，CaO：12.5％，Na₂O：4.5％，Fe:4.5％，(S+P)：1.5％，其它成分为不可避免的杂质。

经110t铁水罐喷吹镁粒脱硫后，在添加镁粒同时添加脱硫促进剂，两者的比例为8:2，添加量合计为1350kg，镁粒喷吹的同时进行搅拌，喷吹的氩气压力为0.15Mpa喷吹时间为8min；搅拌结束后按照常规进行后续工序，结果显示，脱硫后铁水S含量为0.012％，与不添加脱硫促进剂相比，同等工艺条件下，脱硫效率提升21％。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照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该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种铁水预处理脱硫促进剂，其特征在于，所述铁水预处理脱硫促进剂的原料组成按重量百分比计包括：铝渣35％～70％、拜耳法赤泥10％～35％、烧结法赤泥5％～30％、LF精炼废渣0％～25％。

2.根据权利要求1所述的铁水预处理脱硫促进剂，其特征在于，所述铁水预处理脱硫促进剂的化学成分组成按重量百分比计包括：Al：1.5％～15％，Al₂O₃：15％～80％，SiO₂≤15％，CaO：2％～15％，Na₂O：1.0～15％，Fe≤5％，S+P≤2.0％，其它成分为不可避免的杂质。

3.根据权利要求1或2所述的铁水预处理脱硫促进剂，其特征在于，所述铁水预处理脱硫促进剂的产品形状为粒状或压球状。

4.权利要求1-3任一所述铁水预处理脱硫促进剂在铁水脱硫中的应用。

5.一种KR脱硫方法，包括以下步骤：

加入权利要求1-3任一所述的铁水预处理脱硫促进剂同时加入钝化石灰并进行搅拌，搅拌结束后进行脱硫扒渣处理。

6.一种镁粒喷吹脱硫方法，包括以下步骤：

加入权利要求1-3任一所述的铁水预处理脱硫促进剂同时加入镁粒并进行喷吹搅拌，喷吹结束后进行脱硫扒渣处理。