CN1154748C - 复合型铁水脱硫剂 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种复合型铁水脱硫剂。该脱硫剂成分的重量百分比为：CaC2 36-48、CaO 32-44、CaF2 3-7、C 3-7、Mg 3-7、其余为杂质，以上各成分重量之和为100%。杂质包含SiO2，MgO，Al2O3，CO2。本脱硫剂可使铁水硫平均脱至0.003%，脱硫率达75-90%，能在不过多的增加成本的基础上充分满足铁水深度脱硫的要求。
Description
本发明涉及冶金炼钢过程中铁水脱硫剂，具体地说是一种能满足炼钢中铁水深脱硫的复合型铁水脱硫剂。
随着强化冶炼工艺的推广及品种钢要求的增加，钢对硫控制的要求越来越高，要获得低硫钢水，不但要有完善的二次精练再次脱硫的工艺，同时还要求有低硫的主、副原料，作为主原料的铁水含硫量应在0.002％-0.004％的水平，才能保证其最终成品的钢水成分。
传统的铁水脱硫剂有三种，其成分都比较单一，也各有利弊。一种是用电石粉(CaC2)脱硫，其脱硫能力较强，但电石粉易吸潮放出易爆气体C2H2，吸潮后会大大降低电石的脱硫能力，且成本比较高；另一种是用石灰粉(CaO)脱硫，其价格低，易加工，使用安全，但CaO脱硫能力有限，用量较大，流动性差；再一种脱硫剂就是Mg粉脱硫，其脱硫能力非常强，大大高于CaO的脱硫能力，但由于Mg进入铁水后就会气化，反应非常强烈，因此一般不使用纯Mg，而是与其它材料混合一起使用，且Mg的价格昂贵。也有将上述三种物质按一定比例混合在一起的脱硫剂，但它们的成本较高，且脱硫效果也不是很明显。
本发明的目的在于提供一种能深度脱硫，使铁水含硫量降低到期望值，而又不过多的增加成本的复合型铁水脱硫剂。。
为实现上述目的，本发明说述的复合型铁水脱硫剂重量百分比为：
CaC2 36-48 CaO 32-44 CaF2 3-7
C 3-7 Mg 3-7 其余为杂质，
以上各成分重量之和为100％。
该脱硫剂成份的最佳重量百分比为：
CaC2 38-46 CaO 35-40 CaF2 4-7
C 3-5 Mg 3-6 其余为杂质，
以上各成分重量之和为100％。
以下就本发明中的各成分作用及其特点做具体分析，并结合实施例描述本发明的效果。
1、本发明中的CaC2脱硫有如下特点：
1)碳化钙脱硫反应为：
在高碳系铁水中，CaC2分解出的Ca离子与铁水中的硫有极强的亲和力，因此CaC2有很强的脱硫能力。
2)用CaC2脱硫，其脱硫反应是放热反应，有利于减少铁水的温降。
3)脱硫产物CaS熔点为2450℃，因此脱硫后在铁水表面上形成疏松的固体渣，有利于防止回硫，且对混铁车内衬侵蚀较轻，扒渣作业方便。
4)由于电石粉CaC2脱硫能力强，用量少，渣量也较少。
5)电石粉CaC2易吸潮，吸潮时产生如下反应：
这个反应会大大降低电石粉的脱硫能力，而且放出的C2H2是易爆气体，因此在运输和保存电石粉时要采用氮气密封。
由于电石粉的成本比石灰贵，故在本发明中配有36％～48％的CaC2比用纯CaC2脱硫既可相对降低成本，又可起到深度脱硫的目的。
2、本发明中的CaO脱硫有如下特点：
1)CaO的脱硫能力比CaC2相对要弱得多。
2)脱硫渣为固体渣，扒渣方便，对铁水罐、混铁车侵蚀较小，
但用量较大，故形成的渣量也大，铁损也较高，铁水温降也较大。
3)石灰粉资源广，价格低，易加工，使用安全。
4)石灰粉流动性差，在输送中易堵塞，在料罐中也可能会架
桥而堵料，且石灰粉易吸潮。
鉴于CaO脱硫的以上特点，我们在本发明中配有32％～44％的CaO，能充分利用其优点，减轻其缺陷。
3、CaF2本身没有脱硫能力，但在本发明中加入CaF2粉后，使CaO的脱硫速度显著增加，而且最终含硫量也降低了，这一点已在实践中得到证实，因此现在用CaO脱硫一般要配入一定量的CaF2。
4、本发明中C的作用：对于用CaO脱硫，会产生如下反应：
因此加入碳有利于脱硫，在试验中，我们发现配有3％～7％C的脱硫剂对脱硫是非常有利的，且碳在管道中有利于混合料的流动。
5、本发明的镁粉脱硫有如下特点：
1)Mg有很强的铁水脱硫能力，高于CaC2脱硫能力，大大高于CaO的脱硫能力。
2)Mg的沸点为1107℃，Mg加入铁水后变成Mg蒸气形成气泡，
使Mg的脱硫反应在气液相界面上进行，Mg蒸气搅拌大大增强Mg的脱硫效果。
3)Mg在铁水中有一定的溶解度，铁水经过Mg饱和后能防止回硫，这部分饱和的Mg在铁水处理后的运送过程中能起到脱硫作用。
4)由于Mg进入铁水后就会气化，反应非常强烈，因此一般不使用纯Mg，而与其它材料混合一起喷入，目前多与CaO一起混合后作为混合脱硫剂。
5)Mg的价格昂贵，但Mg混合剂只要配比合适，也会使其用量减少，它具有使铁水温降少，渣量少，铁损少等特点。
本发明配有4％左右的Mg，在试验中证明为一理想配比，它对综合成本增加不大，但能达到深度脱硫的目的。
6、本发明中的杂质包含SiO2，MgO，Al2O3，CO2等，其对脱硫不会产生较大影响，但在本脱硫剂的实际生产过程中，不可避免的会带入以上杂质。
以上各成份配比，是经过试验过程中优化比较得出的，它可使铁水硫平均脱至0.003％，脱硫率达75-90％，能充分满足铁水深度脱硫的要求。本脱硫剂能在较少增加吨钢成本的基础上达到深度脱硫的目的，具有非常广阔的实际应用价值。
实施例1：
100公斤本脱硫剂成分为：
CaC2 42kg CaO 38kg CaF2 5kg
C 5kg Mg 4kg 杂质 6kg
将此混合料粉粹至0.1`-0.8mm，采用喷粉法，吨铁中喷入5.5公斤本脱硫剂，在保证充分搅拌的前提下，能将铁水硫含量从0.025％脱至0.0035％，脱硫率达86％。
实施例2：
100公斤本脱硫剂成分为：
CaC2 44kg CaO 35kg CaF2 4kg
C 4kg Mg 6kg 杂质 7kg
将此混合料粉粹至0.1`-0.8mm，采用喷粉法，吨铁中喷入5.5公斤0.1`-0.8mm本脱硫剂，在保证充分搅拌的前提下，能将铁水硫含量从0.025％脱至0.0028％，脱硫率达88.8％。
实施例3：
100公斤本脱硫剂成分为：
CaC2 48kg CaO 32kg CaF2 3kg
C 3kg Mg 7kg 杂质 7kg
将此混合料粉粹至0.1`-0.8mm，采用喷粉法，吨铁中喷入6.5公斤0.1-0.8mm本脱硫剂，在保证充分搅拌的前提下，能将铁水硫含量从0.02％脱至0.0018％，脱硫率达91％。
实施例4：
100公斤本脱硫剂成分为：
CaC2 46kg CaO 32kg CaF2 7kg
C 3kg Mg 3kg 杂质 9kg
将此混合料粉粹至0.1`-0.8mm，采用喷粉法，吨铁水中喷入6.5公斤0.1-0.8mm本脱硫剂，在保证充分搅拌的前提下，能将铁水硫含量从0.022％脱至0.0026％，脱硫率达88.2％。
实施例5：
100公斤本脱硫剂成分为：
CaC2 48kg CaO 36kg CaF2 3kg
C 7kg Mg 0kg 杂质 6kg
将此混合料粉粹至0.1`-0.8mm，采用喷粉法，吨铁水中喷入6公斤0.1-0.8mm本脱硫剂，在充分搅拌的条件下，能将铁水硫含量从0.026％脱至0.0038％，脱硫率达85.4％。
实施例6：
100公斤本脱硫剂成分为：
CaC2 40Kg CaO 40kg CaF2 5kg
C 4kg Mg 4kg 杂质 7kg
将此混合料粉粹至0.1`-0.8mm，采用喷粉法，吨铁水中喷入6公斤0.1-0.8mm本脱硫剂，在充分搅拌的条件下，能将铁水硫含量从0.024％脱至0.004％，脱硫率达83.3％。
实施例7：
100公斤本脱硫剂成分为：
CaC2 38kg CaO 44kg CaF2 3kg
C 5kg Mg 6kg 杂质 4kg
将此混合料粉粹至0.1`-0.8mm，采用喷粉法，吨铁水中喷入6.5公斤0.1-0.8mm本脱硫剂，在充分搅拌的条件下，能将铁水硫含量从0.02％脱至0.0035％，脱硫率达82.5％。
实施例8：
100公斤本脱硫剂成分为：
CaC2 36kg CaO 44kg CaF2 4kg
C 7kg Mg 3kg 杂质 6kg
将此混合料粉粹至0.1`-0.8mm，采用喷粉法，吨铁水中喷入6.5公斤0.1-0.8mm本脱硫剂，在充分搅拌的条件下，能将铁水硫含量从0.02％脱至0.0042％，脱硫率达79％。
Claims (2)
1、一种复合型铁水脱硫剂，其特征是该脱硫剂成份的重量百分比为：
CaC2 36-48 CaO 32-44 CaF2 3-7
C 3-7 Mg 3-7 其余为杂质，
以上各成分重量之和为100％。
2、按照权利要求1所述一种复合型铁水脱硫剂，其特征是该脱剂成份的重量百分比为：
CaC2 38-46 CaO 35-40 CaF2 4-7
C 3-5 Mg 3-6 其余为杂质，
以上各成分重量之和为100％。
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