CN111455123A - 一种新型脱钛剂、其制备方法以及采用该新型脱钛剂的脱钛方法 - Google Patents
一种新型脱钛剂、其制备方法以及采用该新型脱钛剂的脱钛方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于炼钢技术领域,具体涉及一种新型脱钛剂、其制备方法以及采用该新型脱钛剂的脱钛方法。该新型脱钛剂的制备方法包括:将LT灰、镁球和粘合剂以质量比为(0.9~1.1):(0.06~0.09):(0.007~0.012)进行混合,形成球团状颗粒,得到所述新型脱钛剂。所述脱钛方法包括:确定适合的铁水条件,将所述新型脱钛剂与所述铁水混合,进行脱钛;本发明所述新型脱钛剂以及采用该新型脱钛剂的脱钛方法可以实现提高金属收得率、以废治废、降低炼钢成本等有益效果,同时解决了LT灰消化困难、外排费用高的问题;更重要的是,本发明进一步节约了生产成本,有利于保护不可再生资源,并实现了脱钛率为46~55%的脱钛效果。
Description
技术领域
本发明属于炼钢技术领域,具体涉及一种新型脱钛剂、其制备方法以及采用该新型脱钛剂的脱钛方法。
背景技术
通常,在冶炼含钛量极低的钢种企业中,往往需要对铁水进行脱钛或在高炉中直接控钛。在此过程中,对铁水进行脱钛主要的方法是:在出铁沟的铁水中加入一定的脱钛剂(一般为烧结矿、球团矿等脱钛剂)或者在倒罐站出铁过程中加入脱钛剂(一般为烧结矿、球团矿等脱钛剂)进行铁水脱钛。这些脱钛剂的价格较高,并且使得脱钛工艺成本较高。
上述脱钛方法的脱钛效果欠佳,且存在铁水翻出铁包等风险,造成安全事故。
发明内容
鉴于上述问题,本发明目的在于提供一种新型脱钛剂、其制备方法以及采用该新型脱钛剂的脱钛方法,从而可以实现提高金属收得率、以废治废、降低炼钢成本等有益效果,同时解决了转炉干法除尘灰消化困难、外排费用高的问题;更重要的是,本发明进一步节约了生产成本,有利于保护不可再生资源,并实现了脱钛率为46~55%的脱钛效果。
本发明用于实现上述目的的技术方案如下:
本发明提供一种新型脱钛剂的制备方法,所述方法包括以下步骤:
将LT灰、镁球和粘合剂混合,形成球团状颗粒,得到所述新型脱钛剂;
其中,所述LT灰为转炉干法除尘灰;
所述LT灰、所述镁球和所述粘合剂的质量比为(0.9~1.1):(0.06~0.09):(0.007~0.012)。
在一个优选实施方案中,本发明所述的新型脱钛剂的制备方法中,所述LT灰、所述镁球和所述粘合剂的质量比为1:0.07:0.009;
在一个优选的实施方案中,本发明所述的新型脱钛剂的制备方法中,按质量百分比计,所述LT灰包含:TFe 55%~65%,CaO≤5%,MnO≤0.03%, MgO≤2%;
按质量百分比计,所述LT灰的含水量≤0.5%;
按质量百分比计,所述镁球包含:SiO2≤8%,MnO≥45%,Al2O3 34%~65%,水≤1%。
在一个实施方案中,本发明所述的新型脱钛剂的制备方法中,所述球团状颗粒的粒径为0.75~0.9mm;
所述LT灰的粒径为50~65um;
所述镁球的粒径为40~45mm。
在一个实施方案中,本发明所述的新型脱钛剂的制备方法中,所述粘合剂选自羧甲基纤维素钠、消石灰、聚丙烯酰胺、腐植酸、丙烯酸树脂或硅酸钠中的一种或两种以上;
在一个优选的实施方案中,本发明所述的新型脱钛剂的制备方法中,所述粘合剂选自羧甲基纤维素钠或消石灰中的一种或两种。
本发明还提供本发明所述的新型脱钛剂的制备方法得到的新型脱钛剂。
本发明又提供一种转炉炉前铁水脱钛的方法,所述方法采用本发明所述的新型脱钛剂,包括以下步骤:
确定适合的铁水条件,将所述新型脱钛剂与所述铁水混合,进行脱钛;
其中,所述适合的铁水条件为:按质量百分比计,所述铁水包含:C 4.3~4.4%,Si0.3~0.4%,Mn 0.09~0.11%,P 0.07~0.09%,S 0.0005~0.0006%, Ti 0.085~0.115%。
在一个实施方案中,本发明所述的转炉炉前铁水脱钛的方法中,所述新型脱钛剂与所述铁水的质量比为(2~7)kg:(0.8~1)t(即,每(0.8~1) 吨所述铁水需要添加(2~7)kg所述新型脱钛剂)。
在一个实施方案中,本发明所述的转炉炉前铁水脱钛的方法中,所述将所述新型脱钛剂与所述铁水混合,进行脱钛,包括:将所述新型脱钛剂添加至所述铁水中,进行脱钛,所述脱钛的时间为14~16min;
其中,所述将所述新型脱钛剂添加至所述铁水中,包括以下步骤:
(1)将所述新型脱钛剂总质量的35~40%(即,按照本发明所述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的35~40%)添加至所述铁水中;
(2)将所述新型脱钛剂总质量的25~30%(即,按照本发明所述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的25~30%)添加至步骤(1)得到的铁水中;
(3)将所述新型脱钛剂的剩余量(即,按照本发明所述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的剩余量)添加至步骤(2)得到的铁水中。
在一个优选地实施方案中,本发明所述的转炉炉前铁水脱钛的方法中,所述步骤(1)中,所述新型脱钛剂的添加速率为80~100kg/min;
所述步骤(2)中,所述新型脱钛剂的添加速率为100~120kg/min;
所述步骤(3)中,所述新型脱钛剂的添加速率为80~90kg/min。
在一个实施方案中,本发明所述的转炉炉前铁水脱钛的方法中,所述铁水的温度为1295~1340℃。
在一个实施方案中,本发明所述的转炉炉前铁水脱钛的方法中,所述转炉炉前铁水的脱钛完成后,按质量百分比计,所述铁水包含:Ti≤0.06%。
在一个实施方案中,本发明所述转炉炉前铁水脱钛的方法包括以下步骤:
(1)在铁厂出铁前,向高炉出铁沟的铁水中添加氧化铁皮,进行初步脱钛;然后将铁水通过鱼雷罐运送到炼钢厂,进行倒罐站出铁,其中在钢厂倒灌站出铁过程中,向铁包内添加球团矿,进行进一步脱钛;再将铁水经天车吊运至KR脱硫站进行脱硫;得到满足本发明所述适合条件的铁水:按质量百分比计,所述铁水包含:C 4.3~4.4%,Si 0.3~0.4%,Mn0.09~0.11%,P 0.07~0.09%,S 0.0005~0.0006%,Ti 0.085~0.115%;在该步骤的初步脱钛或进一步脱钛的过程中,不使用钛矿或含钛的球团矿;在该步骤中,还可以使用其他方法处理铁水,使铁水满足本发明所述的适合的条件:按质量百分比计,所述铁水包含:C4.3~4.4%,Si 0.3~0.4%,Mn 0.09~0.11%,P 0.07~0.09%, S 0.0005~0.0006%,Ti 0.085~0.115%;
(2)将本发明制备的新型脱钛剂添加至步骤(1)得到的满足条件的铁水中,进行脱钛,脱钛后进行扒渣处理。
本发明所述的一个或多个技术实施方案,至少具有如下技术效果或优点:
(1)现有技术中,通常所使用的脱钛剂如烧结矿、球团矿等,其价格较高,并且使得脱钛工艺成本较高。而本发明所述新型脱钛剂以及采用该新型脱钛剂的脱钛方法可以实现以废治废、降低炼钢成本并提高金属收得率等有益效果,同时解决了转炉干法除尘灰消化困难、外排费用高的问题;更重要的是,本发明进一步节约了生产成本,有利于保护不可再生资源,并实现了脱钛率为 46~55%的优良的脱钛效果,而现有技术中通常所实现的脱钛率仅为28~45%;此外,采用本发明所述的新型脱钛剂及其脱钛方法,如果每天产生量150~180 吨铁水,则一个月可减少500~650吨转炉干法除尘灰的外排量;
(2)本发明采用所述新型脱钛剂的脱钛方法,在最大限度地提高脱钛效果的同时,使得原本所需的脱钛剂的消耗减少,避免了由于脱钛剂消耗量大而导致的铁水温降增加,本发明所述方法实现了铁水降温≤25℃;
(3)本发明在解决转炉干法除尘灰消化困难、外排费用高等问题的同时,在脱钛过程中,通过针对新型脱钛剂中各成分及其含量的平衡优化,更好地利用了转炉干法除尘灰中的TFe成分,将铁水中Si、C、Ti等成分还原成氧化铁而进入到铁水中,在最大限度地提高脱钛效果的同时提高了金属收得率;
(4)本发明所述的新型脱钛剂及其脱钛方法,避免了由于脱钛剂消耗过大而使得铁水中Si和C的含量降低幅度过大,从而避免了对后续工艺操作的不利影响;
(5)发明人认识到,在将所述新型脱钛剂添加至所述铁水中的过程中,如果一次性添加量过大,脱钛剂与铁水反应则过于强烈,使得铁水外溢,如果一次性添加量过小,则不利于脱钛效果的实现;因此,本发明通过大量优化选择试验,限定了如本发明所述的具体步骤和添加速率,从而更好地利用了转炉干法除尘灰,实现了更优的脱钛效果;此外,一次添加量过大还会使添加剂直接漂浮在铁水表面,对脱钛造成不利的影响,还会对脱硫搅拌头造成严重的侵蚀。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例,具体阐述本发明,本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解,这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明,而非限制本发明。
在整个说明书中,除非另有特别说明,本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此,除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾,本说明书优先。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等,均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:
本发明人针对现有技术中通常所使用的脱钛剂进行了大量研究工作,发现这些脱钛剂如烧结矿、球团矿等价格较高,并且使得脱钛工艺成本较高。发明人为了实现以废治废、降低炼钢成本等有益效果,同时解决转炉干法除尘灰消化困难、外排费用高的问题,提供了一种新型脱钛剂的制备方法。
本发明提供一种新型脱钛剂的制备方法,所述方法包括以下步骤:
将LT灰、镁球和粘合剂混合,形成球团状颗粒,得到所述新型脱钛剂;
其中,所述LT灰为转炉干法除尘灰;
所述LT灰、所述镁球和所述粘合剂的质量比为(0.9~1.1):(0.06~0.09):(0.007~0.012)。发明人通过大量试验发现,在脱钛剂中增加适当量的镁球 (氧化镁)可以有效地降低脱钛剂对KR搅拌头和铁包的侵蚀,同时还有利于脱钛结束后的扒渣操作;而添加适当量的粘合剂可提高脱钛剂成球效果,确保脱钛剂的粒度适当,从而确保实现优良的脱钛效果;
在一个实施方案中,本发明所述的新型脱钛剂的制备方法中,所述LT 灰、所述镁球和所述粘合剂的质量比为1:0.07:0.009;
发明人通过进一步优化平衡试验,选择最适当量的含氧化镁的镁球和粘合剂,可进一步提高脱钛效果,同时还优化了脱钛剂成球效果和脱钛剂粒度,从而实现脱钛率为46~55%的脱钛效果。
在一个优选的实施方案中,本发明所述的新型脱钛剂的制备方法中,按质量百分比计,所述LT灰包含:TFe 55%~65%,CaO≤5%,MnO≤0.03%, MgO≤2%;
按质量百分比计,所述LT灰的含水量≤0.5%;
本发明更好地利用了转炉干法除尘灰中的TFe成分,将铁水中Si、C、 Ti等成分还原成氧化铁而进入到铁水中,在最大限度地提高脱钛效果的同时提高了金属收得率。
在一个优选的实施方案中,本发明所述的新型脱钛剂的制备方法中,按质量百分比计,所述镁球包含:SiO2≤8%,MnO≥45%,Al2O3 34%~65%,水≤1%。
本发明通过优化方案,增加适当量的镁球,能够有效地降低所使用的脱钛剂对KR搅拌头和铁包的侵蚀,同时有利于脱钛结束后的扒渣操作以及提高脱钛效果。
在一个实施方案中,本发明所述的新型脱钛剂的制备方法中,所述球团状颗粒的粒径为0.75~0.9mm;
发明人在研究配制所述新型脱钛剂的过程中,通过筛选试验,最终将所述脱钛剂的球团状颗粒的粒径控制在0.75~0.9mm,如此更加有利于脱钛剂在加入铁水后的熔化速度,进一步提高了脱钛率;同时,还避免了因脱钛剂颗粒的粒径不适当所导致的LT灰被除尘设备抽走的不利影响,进一步提高了LT灰的利用率的同时也提高了脱钛率。
所述LT灰的粒径为50~65um;
所述镁球的粒径为40~45mm。
在一个实施方案中,本发明所述的新型脱钛剂的制备方法中,所述粘合剂选自羧甲基纤维素钠、消石灰、聚丙烯酰胺、腐植酸、丙烯酸树脂或硅酸钠中的一种或两种以上;
在一个优选的实施方案中,本发明所述的新型脱钛剂的制备方法中,所述粘合剂选自羧甲基纤维素钠或消石灰中的一种或两种。
本发明通过一系列的比较试验发现,在配制本发明新型脱钛剂的过程中,发现使用羧甲基纤维素钠或消石灰作为优选的粘合剂能够更好地实现胶接效果,同时还能够最大化地促进所述新型脱钛剂颗粒的成球效果,满足了所述新型脱钛剂的粒度要求;同时,本发明采用羧甲基纤维素钠或消石灰作为所述新型脱钛剂的粘合剂不会造成铁水回硫,在保证脱钛效率的情况下还更好地保证了脱硫效果。
本发明还提供本发明所述的新型脱钛剂的制备方法得到的新型脱钛剂。
本发明又提供一种转炉炉前铁水脱钛的方法,所述方法采用本发明所述的新型脱钛剂,包括以下步骤:
确定适合的铁水条件,将所述新型脱钛剂与所述铁水混合,进行脱钛;
所述适合的铁水条件为:按质量百分比计,所述铁水包含:C 4.3~4.4%, Si 0.3~0.4%,Mn 0.09~0.11%,P 0.07~0.09%,S 0.0005~0.0006%,Ti 0.085~0.115%。
本发明为了进一步节约生产成本,保护不可再生资源,并实现脱钛率为 46~55%的脱钛效果,选择了最适宜的铁水条件;在该条件下,采用本发明所述新型脱钛剂及其脱钛方法,如果每天产生量150~180吨铁水,则一个月可减少500~650吨转炉干法除尘灰的外排量。
在一个实施方案中,本发明所述的转炉炉前铁水脱钛的方法中,所述新型脱钛剂与所述铁水的质量比为(2~7)kg:(0.8~1)t。
本发明中,通过优化平衡所述新型脱钛剂与所述铁水的质量比,能够最大限度地提高脱钛效果,并使得原本所需的脱钛剂的消耗减少,避免了由于脱钛剂消耗量大而导致的铁水温降增加,并避免了对后续工艺操作的不利影响,本发明所述方法实现了铁水降温≤25℃,节约了生产成本,节约了提温合金,减少了氧气消耗等。
在一个实施方案中,本发明所述的转炉炉前铁水脱钛的方法中,所述将所述新型脱钛剂与所述铁水混合,进行脱钛,包括:将所述新型脱钛剂添加至所述铁水中,进行脱钛,所述脱钛的时间为14~16min;
其中,所述将所述新型脱钛剂添加至所述铁水中,包括以下步骤:
(1)将所述新型脱钛剂总质量的35~40%(即,按照本发明所述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的35~40%)添加至所述铁水中;
(2)将所述新型脱钛剂总质量的25~30%(即,按照本发明所述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的25~30%)添加至步骤(1)得到的铁水中;
(3)将所述新型脱钛剂的剩余量(即,按照本发明所述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的剩余量)添加至步骤(2)得到的铁水中。
在一个优选地实施方案中,本发明所述的转炉炉前铁水脱钛的方法中,所述步骤(1)中,所述新型脱钛剂的添加速率为80~100kg/min;
所述步骤(2)中,所述新型脱钛剂的添加速率为100~120kg/min;
所述步骤(3)中,所述新型脱钛剂的添加速率为80~90kg/min。
发明人通过一系列研究实验认识到,在将所述新型脱钛剂添加至所述铁水中的过程中,如果一次性添加量过大,脱钛剂与铁水反应则过于强烈,使得铁水外溢,如果一次性添加量过小,则不利于脱钛效果的实现;本发明通过大量筛选试验,限定了如本发明所述的具体步骤和添加速率,从而更好地利用了转炉干法除尘灰,实现了更优的脱钛效果;
在一个实施方案中,本发明所述的转炉炉前铁水脱钛的方法中,所述铁水的温度为1295~1340℃。
发明人认为,探究高炉生产因素特别是铁水温度对于脱钛效果的影响尤为重要。其中,铁水温度是显著影响脱钛效果的热力学条件,本发明所选择的最适当的铁水温度有利于钛的高效脱除;此外,铁水温度是否适当还关乎高炉生产的稳定,对实际生产具有指导性的意义。
在一个实施方案中,本发明所述的转炉炉前铁水脱钛的方法中,所述转炉炉前铁水的脱钛完成后,按质量百分比计,所述铁水包含:Ti≤0.06%。
通过以上技术方案,本发明所述新型脱钛剂以及采用该新型脱钛剂的脱钛方法可以实现以废治废、降低炼钢成本并提高金属收得率等有益效果,同时解决了转炉干法除尘灰消化困难、外排费用高的问题;更重要的是,本发明进一步节约了生产成本,有利于保护不可再生资源,并实现了脱钛率为46~55%的优良的脱钛效果,而现有技术中通常所实现的脱钛率仅为28~45%。
实施例1:
本实施例中,所述新型脱钛剂的制备方法为:
将LT灰、镁球和羧甲基纤维素钠以0.9:0.06:0.007的比例混合,形成粒径为0.75~0.9mm的球团状,得到所述新型脱钛剂;
其中,LT灰的粒径为50~65um,镁球的粒径为40~45mm;
按质量百分比计,所述LT灰包含:TFe 55%~65%,CaO≤5%,MnO≤ 0.03%,MgO≤2%;
按质量百分比计,所述镁球包含:SiO2≤8%,MnO≥45%,Al2O3 34%~65%,水≤1%;
按照本发明,所述转炉炉前铁水脱钛的方法包括以下步骤:
(一)在铁厂出铁前,向高炉出铁沟的铁水中添加氧化铁皮,进行初步脱钛;然后将铁水通过鱼雷罐运送到炼钢厂,进行倒罐站出铁,其中在钢厂倒灌站出铁过程中,向铁包内添加球团矿,进行进一步脱钛;再将铁水经天车吊运至KR脱硫站进行脱硫;得到满足本发明所述条件的铁水:按质量百分比计,所述铁水包含:C 4.3~4.4%,Si 0.3~0.4%,Mn 0.09~0.11%,P 0.07~0.09%,S 0.0005~0.0006%,Ti 0.085~0.115%;
该步骤中,在初步脱钛或进一步脱钛的过程中,不使用钛矿或含钛的球团矿;
(二)将上述制备的新型脱钛剂添加至步骤(一)得到的满足条件的温度为1295℃的铁水中,进行脱钛,脱钛的时间为14min,脱钛后进行扒渣处理;
新型脱钛剂与铁水的质量比为2kg:0.8t;
其中,将新型脱钛剂添加至所述铁水中的具体步骤为:
(1)将新型脱钛剂总质量的35%(按照上述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的35%)添加至所述铁水中;添加速率为80kg/min
(2)将所述新型脱钛剂总质量的30%(按照上述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的30%)添加至步骤(1)得到的铁水中;添加速率为100kg/min
(3)将所述新型脱钛剂的剩余量(按照上述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的剩余量)添加至步骤(2)得到的铁水中;添加速率为80kg/min;
上述转炉炉前铁水的脱钛完成后,按质量百分比计,铁水包含:C 3.9%, Si0.29%,Mn 0.073%,P 0.071%,S 0.0008%,Ti 0.052%。
本实例中转炉炉前铁水脱钛的方法所实现的脱钛率为46%。
实施例2:
本实施例中,所述新型脱钛剂的制备方法为:
将LT灰、镁球和聚丙烯酰胺以1.1:0.09:0.012的比例混合,形成粒径为0.75~0.9mm的球团状,得到消石灰所述新型脱钛剂;
其中,LT灰的粒径为50~65um,镁球的粒径为40~45mm;
按质量百分比计,所述LT灰包含:TFe 55%~65%,CaO≤5%,MnO≤ 0.03%,MgO≤2%;
按质量百分比计,所述镁球包含:SiO2≤8%,MnO≥45%,Al2O3 34%~65%,水≤1%;
按照本发明,所述转炉炉前铁水脱钛的方法包括以下步骤:
(一)在铁厂出铁前,向高炉出铁沟的铁水中添加氧化铁皮,进行初步脱钛;然后将铁水通过鱼雷罐运送到炼钢厂,进行倒罐站出铁,其中在钢厂倒灌站出铁过程中,向铁包内添加球团矿,进行进一步脱钛;再将铁水经天车吊运至KR脱硫站进行脱硫;得到满足本发明所述条件的铁水:按质量百分比计,所述铁水包含:C 4.3~4.4%,Si 0.3~0.4%,Mn 0.09~0.11%,P 0.07~0.09%,S 0.0005~0.0006%,Ti 0.085~0.115%;
该步骤中,在初步脱钛或进一步脱钛的过程中,不建议使用钛矿或含钛的球团矿;
该步骤中,可以使用其他方法处理铁水,使铁水满足本发明所述的适合的条件:按质量百分比计,所述铁水包含:C 4.3~4.4%,Si 0.3~0.4%,Mn 0.09~0.11%,P 0.07~0.09%,S 0.0005~0.0006%,Ti 0.085~0.115%;
(二)将上述制备的新型脱钛剂添加至步骤(一)得到的满足条件的温度为1340℃的铁水中,进行脱钛,脱钛的时间为16min,脱钛后进行扒渣处理;
新型脱钛剂与铁水的质量比为2kg:0.8t;
其中,将新型脱钛剂添加至所述铁水中的具体步骤为:
(1)将新型脱钛剂总质量的40%(按照上述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的40%)添加至所述铁水中;添加速率为100kg/min
(2)将所述新型脱钛剂总质量的25%(按照上述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的25%)添加至步骤(1)得到的铁水中;添加速率为120kg/min
(3)将所述新型脱钛剂的剩余量(按照上述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的剩余量)添加至步骤(2)得到的铁水中;添加速率为90kg/min;
上述转炉炉前铁水的脱钛完成后,按质量百分比计,铁水包含:C 4.02%, Si0.3%,Mn 0.088%,P 0.076%,S 0.0009%,Ti 0.067%。
本实例中转炉炉前铁水脱钛的方法所实现的脱钛率为50%。
实施例3:
本实施例中,所述新型脱钛剂的制备方法为:
将LT灰、镁球和消石灰以1:0.07:0.009的比例混合,形成粒径为 0.75~0.9mm的球团状,得到所述新型脱钛剂;
其中,LT灰的粒径为50~65um,镁球的粒径为40~45mm;
按质量百分比计,所述LT灰包含:TFe 55%~65%,CaO≤5%,MnO≤ 0.03%,MgO≤2%;
按质量百分比计,所述镁球包含:SiO2≤8%,MnO≥45%,Al2O3 34%~65%,水≤1%;
按照本发明,所述转炉炉前铁水脱钛的方法包括以下步骤:
(一)在铁厂出铁前,向高炉出铁沟的铁水中添加氧化铁皮,进行初步脱钛;然后将铁水通过鱼雷罐运送到炼钢厂,进行倒罐站出铁,其中在钢厂倒灌站出铁过程中,向铁包内添加球团矿,进行进一步脱钛;再将铁水经天车吊运至KR脱硫站进行脱硫;得到满足本发明所述条件的铁水:按质量百分比计,所述铁水包含:C 4.3~4.4%,Si 0.3~0.4%,Mn 0.09~0.11%,P 0.07~0.09%,S 0.0005~0.0006%,Ti 0.085~0.115%;
该步骤中,在初步脱钛或进一步脱钛的过程中,不使用钛矿或含钛的球团矿;
该步骤中,可以使用其他方法处理铁水,使铁水满足本发明所述的适合的条件:按质量百分比计,所述铁水包含:C 4.3~4.4%,Si 0.3~0.4%,Mn 0.09~0.11%,P 0.07~0.09%,S 0.0005~0.0006%,Ti 0.085~0.115%;
(二)将上述制备的新型脱钛剂添加至步骤(一)得到的满足条件的温度为1340℃的铁水中,进行脱钛,脱钛的时间为16min,脱钛后进行扒渣处理;
新型脱钛剂与铁水的质量比为7kg:1t;
其中,将新型脱钛剂添加至所述铁水中的具体步骤为:
(1)将新型脱钛剂总质量的40%(按照上述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的40%)添加至所述铁水中;添加速率为80kg/min
(2)将所述新型脱钛剂总质量的30%(按照上述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的30%)添加至步骤(1)得到的铁水中;添加速率为120kg/min
(3)将所述新型脱钛剂的剩余量(按照上述比例所需添加的新型脱钛剂总质量的剩余量)添加至步骤(2)得到的铁水中;添加速率为90kg/min;
上述转炉炉前铁水的脱钛完成后,按质量百分比计,铁水包含:C 4.02%, Si0.3%,Mn 0.073%,P 0.071%,S 0.0007%,Ti 0.052%。
本实例中转炉炉前铁水脱钛的方法所实现的脱钛率为55%。
对比例1
本对比例中,脱钛剂的制备方法为:
将LT灰、镁球和有机硅粘合剂以0.8:0.04:0.009的比例混合,形成粒径为0.5~0.65mm的球团状;
所述转炉炉前铁水脱钛的方法包括以下步骤:
(一)在铁厂出铁前,向高炉出铁沟的铁水中添加钛矿脱钛剂,进行初步脱钛;然后将铁水通过鱼雷罐运送到炼钢厂,进行倒罐站出铁;再将铁水经天车吊运至KR脱硫站进行脱硫;
(二)将上述制备的新型脱钛剂添加至步骤(一)得到的铁水中,进行脱钛,脱钛的时间为12min,脱钛后进行扒渣处理;
脱钛剂与铁水的质量比为1kg:0.8t;
其中,将新型脱钛剂添加至所述铁水中的具体步骤为:将脱钛剂添加至所述铁水中;添加速率为60kg/min;
上述转炉炉前铁水的脱钛完成后,按质量百分比计,铁水包含:C 4.02%, Si0.3%,Mn 0.073%,P 0.071%,S 0.001%,Ti 0.07%。
该对比例中,脱钛率为28%。
对比例2
本对比例中,脱钛剂的制备方法为:
将LT灰、镁球和有机硅粘合剂以1.2:0.06:0.015的比例混合,形成粒径为1.0~1.1mm的球团状;
所述转炉炉前铁水脱钛的方法包括以下步骤:
(一)在铁厂出铁前,向高炉出铁沟的铁水中添加钛矿脱钛剂,进行初步脱钛;然后将铁水通过鱼雷罐运送到炼钢厂,进行倒罐站出铁;再将铁水经天车吊运至KR脱硫站进行脱硫;
(二)将上述制备的新型脱钛剂添加至步骤(一)得到的铁水中,进行脱钛,脱钛的时间为10min,脱钛后进行扒渣处理;
脱钛剂与铁水的质量比为8kg:1t;
其中,将新型脱钛剂添加至所述铁水中的具体步骤为:将脱钛剂添加至所述铁水中;添加速率为130kg/min;
上述转炉炉前铁水的脱钛完成后,按质量百分比计,铁水包含:C 4.02%, Si0.3%,Mn 0.073%,P 0.071%,S 0.0018%,Ti 0.08%。
该对比例中,脱钛率为40%。
通过比较以上实施例和对比例,本发明至少具有如下技术效果或优点:
(1)本发明所述新型脱钛剂以及采用该新型脱钛剂的脱钛方法实现了脱钛率为46~55%的优良的脱钛效果;采用本发明所述的新型脱钛剂及其脱钛方法,每天产生量150~180吨铁水,一个月可减少500~650吨转炉干法除尘灰的外排量;
(2)本发明采用所述新型脱钛剂的脱钛方法,在最大限度地提高脱钛效果的同时,使得脱钛剂的消耗减少,避免了由于脱钛剂消耗量大而导致的铁水温降增加,本发明所述方法实现了铁水降温≤25℃;
(3)本发明通过针对新型脱钛剂中各成分及其含量的平衡优化,更好地利用了转炉干法除尘灰中的TFe成分,将铁水中Si、C、Ti等成分还原成氧化铁而进入到铁水中,在最大限度地提高脱钛效果的同时提高了金属收得率;
(4)本发明通过大量优化选择试验,限定了如本发明所述的具体步骤和添加速率,从而更好地利用了转炉干法除尘灰,实现了更优的脱钛效果。
最后,还需要说明的是,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。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种新型脱钛剂的制备方法,所述方法包括以下步骤:
将LT灰、镁球和粘合剂混合,形成球团状颗粒,得到所述新型脱钛剂;
其中,所述LT灰为转炉干法除尘灰;
所述LT灰、所述镁球和所述粘合剂的质量比为(0.9~1.1):(0.06~0.09):(0.007~0.012)。
2.根据权利要求1所述的新型脱钛剂的制备方法,其特征在于,所述LT灰、所述镁球和所述粘合剂的质量比为1:0.07:0.009;
优选地,按质量百分比计,所述LT灰包含:TFe 55%~65%,CaO≤5%,MnO≤0.03%,MgO≤2%;
按质量百分比计,所述LT灰的含水量≤0.5%;
按质量百分比计,所述镁球包含:SiO2≤8%,MnO≥45%,Al2O334%~65%,水≤1%。
3.根据权利要求1或2所述的新型脱钛剂的制备方法,其特征在于,所述球团状颗粒的粒径为0.75~0.9mm;所述LT灰的粒径为50~65um;所述镁球的粒径为40~45mm。
4.根据权利要求1或2所述的新型脱钛剂的制备方法,其特征在于,所述粘合剂选自羧甲基纤维素钠、消石灰、聚丙烯酰胺、腐植酸、丙烯酸树脂或硅酸钠中的一种或两种以上;
优选地,所述粘合剂选自羧甲基纤维素钠或消石灰中的一种或两种。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的新型脱钛剂的制备方法得到的新型脱钛剂。
6.一种转炉炉前铁水脱钛的方法,所述方法采用权利要求5所述的新型脱钛剂,包括以下步骤:
确定适合的铁水条件,将所述新型脱钛剂与所述铁水混合,进行脱钛;
其中,所述适合的铁水条件为:按质量百分比计,所述铁水包含:C4.3~4.4%,Si 0.3~0.4%,Mn 0.09~0.11%,P 0.07~0.09%,S 0.0005~0.0006%,Ti 0.085~0.115%。
7.根据权利要求6所述的转炉炉前铁水脱钛的方法,其特征在于,所述新型脱钛剂与所述铁水的质量比为(2~7)kg:(0.8~1)t。
8.根据权利要求6或7所述的转炉炉前铁水脱钛的方法,其特征在于,所述将所述新型脱钛剂与所述铁水混合,进行脱钛,包括:将所述新型脱钛剂添加至所述铁水中,进行脱钛,所述脱钛的时间为14~16min;
其中,所述将所述新型脱钛剂添加至所述铁水中,包括以下步骤:
(1)将所述新型脱钛剂总质量的35~40%添加至所述铁水中;
(2)将所述新型脱钛剂总质量的25~30%添加至步骤(1)得到的铁水中;
(3)将所述新型脱钛剂的剩余量添加至步骤(2)得到的铁水中;
优选地,所述步骤(1)中,所述新型脱钛剂的添加速率为80~100kg/min;
所述步骤(2)中,所述新型脱钛剂的添加速率为100~120kg/min;
所述步骤(3)中,所述新型脱钛剂的添加速率为80~90kg/min。
9.根据权利要求6或7所述的转炉炉前铁水脱钛的方法,其特征在于,所述铁水的温度为1295~1340℃。
10.根据权利要求6或7所述的转炉炉前铁水脱钛的方法,其特征在于,所述转炉炉前铁水的脱钛完成后,按质量百分比计,所述铁水包含:
Ti≤0.06%。
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