CN110218840A - 一种高钛铁水渣改性剂及渣铁分离方法 - Google Patents
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Abstract
一种高钛铁水渣改性剂及渣铁分离方法，所述改性剂成分按质量百分含量计包括：CaF240％～50％、SiO230％～40％、Na2O 10％～15％、P≤0.02％、S≤0.01％，其余为不可避免的杂质。所述高钛铁水渣改性剂的粒度为0.1～3mm。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中使用的高钛铁水渣改性剂具有良好的应用效果，在铁水预处理前向铁水罐内加入高钛铁水渣改性剂，降低高钛铁水渣粘度和熔点，扒渣过程中渣铁分离效果显著。能够有效降低铁水渣中铁含量，降低扒损。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种高钛铁水渣改性剂及渣铁分离方法。
背景技术
近年来，铁矿石资源紧张，价格上涨，以及高炉冶炼安全问题的考虑，国内外钢铁企业普遍使用钛矿或钛球进行高炉护炉操作已是高炉操作者常用的护炉方法，其使用也带来了高炉操作条件及铁水成分以及炉渣性质的变化。其机理是当使用钛矿护炉时，Ti(C,N)将在高炉炉缸铁浴内形成并沉积于炉缸受侵蚀部位的工作面或砖缝之中，对高炉炉衬起到了保护的作用。但同时铁水钛含量也会有所升高，并给炼钢工序的操作带来不利影响。铁水的钛含量显著升高且控制不稳定。在未加钛球前，铁水钛稳定控制在0.05％以下，使用钛球护炉后，铁水钛提高到0.12％～0.20％之间，有时甚至超过0.20％。铁水钛含量的升高给炼钢工序带来的不利影响，主要体现在铁水脱硫工序扒渣铁损增加，转炉冶炼工序石灰熔剂消耗增加，溅渣护炉效果变差。另外，有许多钢种也不希望钢中含有钛元素的残余。因此研究相应的措施和技术，对减轻或消除含钛铁水对脱硫扒渣和转炉炼钢操作的影响，减少铁损、减少冶金辅料的消耗、降低生产成本、保证钢水成分等，具有重要意义。
德国等欧洲国家钢厂对采用加钒钛矿护炉铁水进行脱硫时，采取的办法是将冰晶石(K3A1F6)作为铁水熔剂制作成粉末与流化石灰粉混合后，通过脱硫喷枪喷入铁水中，由于冰晶石熔点仅为600℃，因此能显著降低脱硫渣的熔点，提高铁水脱硫效果。由于国内冰晶石的资源贫乏，进口或国内人造冰晶石的价格过高，因此采用冰晶石提高铁水脱硫效果，不适合我国国情。另外为防止氮化物的生成，可将脱硫载气氮气用氩气代替，一般钢厂的氩气资源不足，因此需要研究新的方法以降低或杜绝高钛铁水对铁水脱硫的影响。
CN201510031207.X，一种高钛铁水的渣铁分离方法，此发明实施例公开了一种高钛铁水的渣铁分离方法，包括：在对所述高钛铁水进行喷镁脱硫后，在所述高钛铁水中加入石灰颗粒以聚合所述高钛铁水中的脱硫渣；对所述高钛铁水进行第一次扒渣，以减少所述高钛铁水中的脱硫渣；在所述高钛铁水中加入氧化铁皮，并对所述高钛铁水进行喷气搅拌，以降低所述高钛铁水中的钛含量；对所述高钛铁水进行第二次扒渣，以进一步减少所述高钛铁水中的脱硫渣。该发明提供的方法用以解决现有技术中对脱硫后的高钛铁水进行扒渣时，存在渣铁分离困难，导致浪费铁水的技术问题。此方法在常规喷粉脱硫的基础上还要加入氧化铁皮，带来辅料及成本的增加，同时还要进行两次扒渣，势必增加铁损，不具有实用性。
发明内容
本发明提供了一种高钛铁水渣改性剂及渣铁分离方法，针对高钛铁水，在铁水预处理前向铁水罐内加入高钛铁水渣改性剂，降低高钛铁水渣粘度和熔点，促进高钛铁水渣铁分离。解决由于高炉加钛球护炉，导致铁水条件持续恶化，铁水钛含量显著升高，造成炼钢脱硫扒渣铁损居高不下、转炉炉内回硫量增加、铁水液面结壳、铁水罐口粘渣严重等问题，消除了给炼钢安全生产、成本及质量控制带来不利影响。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种高钛铁水渣改性剂，所述改性剂成分按质量百分含量计包括：CaF2 40％～50％、SiO2 30％～40％、Na2O 10％～15％、P≤0.02％、S≤0.01％，其余为不可避免的杂质。
所述高钛铁水渣改性剂的粒度为0.1～3mm。
一种利用高钛铁水渣改性剂进行渣铁分离的方法，包括如下步骤：
1)准备好一个铁水罐，用于盛装铁水并作为铁水脱硫预处理的容器；
2)加入高钛铁水渣改性剂：将高钛铁水渣改性剂倒入铁水罐内，高钛铁水渣改性剂的加入量为铁水渣量的15wt％～30wt％；
3)铁水喷吹脱硫控制：待高钛铁水渣改性剂加入后，向铁水罐倒入铁水及其高钛铁水渣，使高钛铁水渣与之前加入铁水罐内的高钛铁水渣改性剂充分混合并反应，然后进行常规喷吹Mg粉和CaO粉剂的脱硫处理；
4)扒渣处理：待脱硫任务结束后将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中使用的高钛铁水渣改性剂具有良好的应用效果，在铁水预处理前向铁水罐内加入高钛铁水渣改性剂，降低高钛铁水渣粘度和熔点，扒渣过程中渣铁分离效果显著。能够有效降低铁水渣中铁含量，降低扒损。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明：
一种高钛铁水渣改性剂，所述改性剂成分按质量百分含量计包括：CaF2 40％～50％、SiO2 30％～40％、Na2O 10％～15％、P≤0.02％、S≤0.01％，其余为不可避免的杂质。
所述高钛铁水渣改性剂的粒度为0.1～3mm。
一种利用高钛铁水渣改性剂进行渣铁分离的方法，包括如下步骤：
1)准备好一个铁水罐，用于盛装铁水并作为铁水脱硫预处理的容器；
2)加入高钛铁水渣改性剂：将高钛铁水渣改性剂倒入铁水罐内，高钛铁水渣改性剂的加入量为铁水渣量的15wt％～30wt％；
3)铁水喷吹脱硫控制：待高钛铁水渣改性剂加入后，向铁水罐倒入铁水及其高钛铁水渣，使高钛铁水渣与之前加入铁水罐内的高钛铁水渣改性剂充分混合并反应，然后进行常规喷吹Mg粉和CaO粉剂的脱硫处理；
4)扒渣处理：待脱硫任务结束后将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除。
本发明的方法应用在260吨铁水罐及其配套设备上进行铁水脱硫预处理以及扒渣处理，在铁水预处理前向铁水罐内加入高钛铁水渣改性剂，降低高钛铁水渣粘度和熔点，扒渣过程中渣铁分离效果显著。能够有效降低铁水渣中铁含量(由26％左右降至6％以内)，降低扒损(由6吨/罐左右降至3.7吨/罐以内)。具体实施例如下：
实施例1：
先准备好500kg(约为铁水渣量的15％)高钛铁水渣改性剂(具体成分如表1所示)倒入铁水罐内，然后将铁水(铁水成分如表2所示)及其铁水渣倒入铁水罐内，使高钛铁水渣与之前加入铁水罐内的高钛铁水渣改性剂充分混合并反应，然后进行常规喷吹Mg粉+CaO粉剂的脱硫处理，待脱硫任务结束后将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除，扒损控制在3.50吨/罐，炉内回硫量控制在0.0055％，具体渣铁分离及扒渣效果如表9、10所示。
表1实施例1用高钛铁水渣改性剂成分(wt％)
表2实施例1铁水成分(wt％)
实施例2：
先准备好600kg(约为铁水渣量的20％)高钛铁水渣改性剂(具体成分如表3所示)倒入铁水罐内，然后再向铁水罐内倒入铁水(铁水成分如表4所示)及其铁水渣，使高钛铁水渣与之前加入铁水罐内的高钛铁水渣改性剂充分混合并反应，然后进行常规喷吹Mg粉+CaO粉剂的脱硫处理，待脱硫任务结束后将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除，扒损控制在3.69吨/罐，炉内回硫量控制在0.0047％，具体查铁分离及扒渣效果如表9、10所示。
表3实施例2用高钛铁水渣改性剂成分(wt％)
表4实施例2铁水成分(wt％)
实施例3：
先准备好750kg(约为铁水渣量的25％)高钛铁水渣改性剂(具体成分如表5所示)倒入铁水罐内，然后再向铁水罐内倒入铁水(铁水成分如表6所示)及其铁水渣，使高钛铁水渣与之前加入铁水罐内的高钛铁水渣改性剂充分混合并反应，然后进行常规喷吹Mg粉+CaO粉剂的脱硫处理，待脱硫任务结束后将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除，扒损控制在2.25吨/罐，炉内回硫量控制在0.0075％，具体查铁分离及扒渣效果如表9、10所示。
表5实施例3高钛铁水渣改性剂成分(wt％)
表6实施例3铁水成分(wt％)
实施例4：
先准备好1000kg(约为铁水渣量的30％)高钛铁水渣改性剂(具体成分如表7所示)倒入铁水罐内，然后再向铁水罐内倒入铁水(铁水成分如表8所示)及其铁水渣，使高钛铁水渣与之前加入铁水罐内的高钛铁水渣改性剂充分混合并反应，然后进行常规喷吹Mg粉+CaO粉剂的脱硫处理，待脱硫任务结束后将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除，扒损控制在3.07吨/罐，炉内回硫量控制在0.0063％，具体查铁分离及扒渣效果如表9、10所示。
表7实施例4高钛铁水渣改性剂成分(wt％)
表8实施例4铁水成分(wt％)
表9加入铁水改性剂脱硫后渣样对比
注：对比例为未加改性剂脱硫处理多炉统计平均值。
表10加入改性剂扒损与炉内回硫量对比
注：对比例为未加改性剂脱硫处理多炉统计平均值。
Claims (3)
1.一种高钛铁水渣改性剂，其特征在于，所述改性剂成分按质量百分含量计包括：CaF240％～50％、SiO2 30％～40％、Na2O 10％～15％、P≤0.02％、S≤0.01％，其余为不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种高钛铁水渣改性剂，其特征在于，所述高钛铁水渣改性剂的粒度为0.1～3mm。
3.一种利用如权利要求1或2所述的高钛铁水渣改性剂进行渣铁分离的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)准备好一个铁水罐，用于盛装铁水并作为铁水脱硫预处理的容器；
2)加入高钛铁水渣改性剂：将高钛铁水渣改性剂倒入铁水罐内，高钛铁水渣改性剂的加入量为铁水渣量的15wt％～30wt％；
3)铁水喷吹脱硫控制：待高钛铁水渣改性剂加入后，向铁水罐倒入铁水及其高钛铁水渣，使高钛铁水渣与之前加入铁水罐内的高钛铁水渣改性剂充分混合并反应，然后进行常规喷吹Mg粉和CaO粉剂的脱硫处理；
4)扒渣处理：待脱硫任务结束后将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除。
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