含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑及其制備方法和脫硫調(diào)渣方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑及其制備方法和脫硫調(diào)渣方法。所述制備方法包括：將按重量計(jì)30～40份的石英砂粉、5～10份的螢石粉、5～10份的純堿粉、30～40份的活性石灰粉和10～20份的氧化鋁粉混合均勻，得到脫硫調(diào)渣劑。所述脫硫調(diào)渣劑的成分按重量百分比計(jì)包括：不大于0.080%的S，不大于0.080%的P，30%～40%的SiO2，4%～8%的CaF2，4%～9%的Na2CO3，30%～40%的CaO和8%～16%的Al2O3。所述脫硫調(diào)渣方法包括將如上所述的脫硫調(diào)渣劑加入含釩鈦鐵水中，對含釩鈦鐵水進(jìn)行調(diào)脫硫渣。本發(fā)明的有益效果包括：能夠提高含釩鈦鐵水脫硫效率；能夠降低鐵水脫硫后回硫量；能夠降低扒渣鐵損。
【專利說明】含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑及其制備方法和脫硫調(diào)渣方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵水脫硫【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地講，涉及一種含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑及其制備方法，以及一種應(yīng)用該脫硫調(diào)渣劑來對含釩鈦鐵水進(jìn)行脫硫調(diào)渣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，對于采用含釩鈦鐵礦作為原料的鋼鐵企業(yè)而言，含釩鈦鐵礦(例如，釩鈦磁鐵礦)經(jīng)高爐煉鐵后會產(chǎn)生含釩鈦鐵水。在對含釩鈦鐵水進(jìn)行脫硫處理時，會存在以下情況:由于含釩鈦鐵水所帶高爐渣為含釩鈦高爐渣，高爐渣熔點(diǎn)較高，流動性較差，導(dǎo)致鐵水脫硫過程動力學(xué)條件較差，進(jìn)而導(dǎo)致脫硫過程的脫硫效率不能充分發(fā)揮，脫硫后脫硫渣較稠，渣鐵分離困難，扒渣鐵損較高。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，申請?zhí)枮镃N201210320261的專利申請文件公開了一種降低脫硫鐵水渣熔點(diǎn)的預(yù)熔型鐵水調(diào)渣劑，其成分重量百分比為:石灰5~15%、石英砂50~60%、純堿10~20%、螢石10~20%、粘結(jié)劑，外加4~8%。本發(fā)明預(yù)熔型鐵水調(diào)渣劑屬Na2O-SiO2渣系，具有熔點(diǎn)比鐵水低，迅速熔化、稀渣的作用，可以減緩鐵水包包壁粘渣，避免由于結(jié)渣導(dǎo)致的包壁鐵水倒不干凈的問題。
[0004]申請?zhí)枮镃N200910311841的專利申請文件公開了一種煉鋼用脫硫渣調(diào)整劑及其制備方法，該申請的脫硫渣調(diào)整劑由下述重量配比的原料制備而成的:80~85%的煉鋼除塵灰、10~15%的鋁質(zhì)材料、5~10%的石灰粉；其中，所述鋁質(zhì)材料含Al2O3在60%以上。該脫硫渣調(diào)整劑用于冶煉鋼鐵在鐵水脫硫預(yù)處理后，所形成的脫硫渣進(jìn)行調(diào)整處理，以降低脫硫渣的熔化溫度、降低渣的 粘度、改善渣流動性；可徹底解決煉鋼高鈣除塵灰排放對環(huán)境造成的污染，實(shí)現(xiàn)了資源的回收再利用；同時因除塵灰成本低，因此產(chǎn)品成本低于目前各鋼廠所使用的調(diào)整劑，具有推廣意義。
[0005]然而，上述調(diào)渣劑難以適用于含釩鈦鐵水。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題中的至少一項(xiàng)。
[0007]例如，本發(fā)明的目的之一在于提供一種適合于對含釩鈦鐵水進(jìn)行脫硫調(diào)渣處理的脫硫調(diào)渣劑及其制備方法。
[0008]本發(fā)明的一方面提供了一種含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑的制備方法。所述制備方法包括以下步驟:將按重量計(jì)30~40份的石英砂粉、5~10份的螢石粉、5~10份的純堿粉、30~40份的活性石灰粉和10~20份的氧化鋁粉混合均勻，得到含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑。
[0009]本發(fā)明的另一方面提供了一種含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑。所述脫硫調(diào)渣劑的成分按重量百分比計(jì)包括:不大于0.080%的S，不大于0.080%的P，30%~40%的SiO2,4%~8%的 CaF2,4% ~9% 的 Na2CO3, 30% ~40% 的 CaO 和 8% ~16% 的 A1203。
[0010]本發(fā)明的又一方面提供了一種含釩鈦鐵水的脫硫調(diào)渣方法。所述脫硫調(diào)渣方法包括將如上所述的脫硫調(diào)渣劑加入含釩鈦鐵水中，對含釩鈦鐵水進(jìn)行脫硫調(diào)渣。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括:能夠提高含釩鈦鐵水脫硫效率；能夠降低鐵水脫硫后回硫量；能夠降低扒渣鐵損。
【具體實(shí)施方式】
[0012]在下文中，將結(jié)合示例性實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑及其制備方法以及應(yīng)用該脫硫調(diào)渣劑對含釩鈦鐵水進(jìn)行脫硫調(diào)渣的方法。在本發(fā)明中，含釩鈦鐵水為含釩鈦鐵礦(例如，釩鈦鐵精礦)經(jīng)高爐冶煉后得到的鐵水。在本發(fā)明中，如無相反的說明，則含量百分比均指重量百分比。
[0013]根據(jù)本發(fā)明一方面的含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑的制備方法包括以下步驟:分別按重量計(jì)30~40份的石英砂、5~10份的螢石、5~10份的純堿、30~40份的活性石灰和10~20份的氧化鋁(例如，鋁灰、氧化鋁粉等)磨制成粉末，混合均勻，得到含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑。也就是說，含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑可由按重量計(jì)30~40份的石英砂粉、5~10份的螢石粉、5~10份的純堿粉、30~40份的活性石灰粉和10~20份的氧化鋁粉均勻混合而成。優(yōu)選的配比可以為32~38份的石英砂粉、6~9份的螢石粉、6~9份的純堿粉、32~38份的活性石灰粉和12~17份的氧化鋁粉。并且，石英砂粉、螢石粉、純堿粉、活性石灰粉和氧化鋁粉的粒徑優(yōu)選為不大于3mm，這樣能夠獲得更好地脫硫效果。
[0014]對于高爐冶煉得到的含釩鐵水而言，本發(fā)明的脫硫調(diào)渣劑中各成分彼此關(guān)聯(lián)，并共同作用以起到良好的脫硫調(diào)渣作用。其中，石英砂主要是為了使渣系轉(zhuǎn)變?yōu)槿埸c(diǎn)較高的硅酸鹽渣系，使渣系在鐵水溫度1300°C左右時呈現(xiàn)固態(tài)，達(dá)到較好的渣鐵分離的效果，有利于減少扒渣帶鐵；若石英砂配入量小于30份，則生成高熔點(diǎn)渣系的效果較差；若石英砂配入量大于40份，則脫硫渣渣態(tài)較稠，渣鐵分離效果較差。螢石的主要作用在于調(diào)節(jié)脫硫渣的粘稠度，有利于提高脫硫效率且有利于脫硫扒渣操作；當(dāng)螢石配入量小于5份時，脫硫渣仍然較稠，流動性差，渣鐵分·離效果差；當(dāng)螢石配入量大于10份時，脫硫渣較稀，對鐵水罐耐火材料侵蝕較嚴(yán)重，同時不利于脫硫扒渣。純堿粉的作用在于，降低脫硫渣粘度，進(jìn)一步降低脫硫扒渣鐵損和控制回硫；若純堿粉的配入量過低時，渣系粘度降低效果不明顯；若純堿粉的配入量過大時，將導(dǎo)致渣態(tài)較稀，不利于渣鐵分離和降低扒渣鐵損以及控制回硫?；钚允业闹饕饔迷谟趯C鐵水表面高爐渣進(jìn)行鈣化處理，提高脫硫前鐵水罐表面渣系的堿度，同時使渣系轉(zhuǎn)變?yōu)槿埸c(diǎn)更低的渣系，有利于后期脫硫效率的充分發(fā)揮以及提高渣系的固硫效果；當(dāng)活性石灰配入量小于30份時，提高渣系堿度以及降低渣系熔點(diǎn)的效果不明顯；當(dāng)活性石灰配入量大于40份時，鐵水表面渣系堿度過高，反而使脫硫效率有所降低。氧化鋁粉的主要作用在于與石英砂配合使用，使渣系轉(zhuǎn)變?yōu)楦呷埸c(diǎn)的鋁硅酸鹽渣系，有利于渣鐵分離和脫硫扒渣；氧化鋁粉配入量過大或過小都會使渣系轉(zhuǎn)變?yōu)殇X硅酸鹽的效果劣化。
[0015]經(jīng)過上述方法制得的脫硫調(diào)渣劑的成分按重量百分比計(jì)可以包括:不大于0.080% 的 S，不大于 0.080% 的 P，30% ~40% 的 SiO2,4% ~8% 的 CaF2,4% ~9% 的 Na2CO3,30%~40%的CaO和8%~16%的A1203。優(yōu)選地，脫硫調(diào)渣劑的成分按重量百分比計(jì)包括:
0.010% ~0.050% 的 S、0.010% ~0.050% 的 P、33% ~37% 的 Si02、5% ~7% 的 CaF2、6% ~8%的 Na2C03、33% ~37% 的 CaO 和 10 ~15% 的 A1203。[0016]根據(jù)本發(fā)明另一方面的含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑的成分按重量百分比計(jì)包括:不大于 0.080% 的 S，不大于 0.080% 的 P，30% ~40% 的 SiO2,4% ~8% 的 CaF2,4% ~9% 的 Na2CO3,30%~40%的CaO和8%~16%的A1203。例如，含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑的成分按重量百分比計(jì)可由不大于0.080%的S、不大于0.080%的P、30%~40%的Si02、4%~8%的CaF2、4%~9%的Na2C03、30%~40%的CaO和8%~16%的Al2O3組成。優(yōu)選地，脫硫調(diào)渣劑的粒徑不大于 3mm n
[0017]根據(jù)本發(fā)明的又一方面的含釩鈦鐵水的脫硫調(diào)渣方法包括將如上所述的脫硫調(diào)渣劑加入含釩鈦鐵水中，對含釩鈦鐵水進(jìn)行脫硫調(diào)渣。脫硫調(diào)渣劑的加入量可根據(jù)含釩鈦鐵水中的硫含量來具體確定。例如，在含釩鐵水中的硫含量按重量百分比計(jì)為0.030%~
0.20%的情況下，脫硫調(diào)渣劑的加入量可以為3kg/tFe~5kg/tFe，優(yōu)選為3.5kg/tFe~
4.5kg/tFe。經(jīng)本發(fā)明的脫硫調(diào)渣方法處理后，可隨后進(jìn)行脫硫處理，從而獲得良好的脫硫效果。例如，脫硫處理的方法可以采用噴入脫硫劑來實(shí)現(xiàn)。脫硫劑可以為常用的鈍化鎂、復(fù)合型鈣基脫硫劑、復(fù)合型鎂基脫硫劑等。例如，鈍化鎂脫硫劑可以為含金屬鎂88wt%以上的鎂粉。
[0018]采用本發(fā)明的脫硫調(diào)渣劑來對含釩鈦鐵水進(jìn)行脫硫調(diào)渣處理，能夠起到良好的脫硫調(diào)渣效果，其效果包括能夠:提高脫硫前爐渣堿度，使含釩鈦高爐渣轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低熔點(diǎn)渣系，改善脫硫動力學(xué)條件，提聞脫硫效率，使脫硫效率達(dá)95%以上；有效控制控制鐵水脫硫后回硫量，脫后回硫量< 0.003% ;改善脫硫渣渣態(tài)，提高脫硫渣扒除率，減少脫硫扒渣鐵損
0.8%以上；有效解決了氧化鋁生產(chǎn)等企業(yè)的氧化鋁灰排放對環(huán)境造成的污染問題。
[0019]在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中，制備含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑的方法可采用以下方式來實(shí)現(xiàn):以石英砂、螢石、純堿、活性石灰和氧化鋁粉為原料，將30%~40%石英砂、5%~10%螢石、5%~10%純堿、30%~40%活性石灰、10%~20%氧化鋁粉，磨成細(xì)粉，混合均勻，粒度控制為≤3mm。所得調(diào)渣劑成分為::S0.010%~0.080%, P0.010%~0.080%,Si0230% ~40%，CaF24% ~8%，Na2C034% ~9%，Ca030% ~40%，Al2038 ~16%。
[0020]此外，石英砂中優(yōu)選地含有含量> 90%的SiO2、含量< 0.05%的S和含量< 0.05%的P。純堿中優(yōu)選地含有含量≤90%的Na2CO3、含量≤0.10%的S和含量≤0.10%的P。螢石中優(yōu)選地含有含量≤85%的CaF2、含量< 0.10%的S和含量< 0.10%的P?；钚允抑袃?yōu)選地含有含量> 85%的CaO、含量< 0.05%的S和含量< 0.05%的P。氧化鋁粉中優(yōu)選地含有含量≤85%的Al2O3、含量≤0.10%的S和含量≤0.10%的P。
[0021]下面給出具體示例進(jìn)一步說明本發(fā)明示例性實(shí)施例的含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑的制備方法。
[0022]示例 I
[0023]將按重量計(jì)38份石英砂、6份螢石、8份純堿32份活性石灰和16份的氧化鋁粉，磨成細(xì)粉，混合均勻，粒度控制為≤3mm。所得脫硫調(diào)渣劑成分為:S0.04%, P0.06%, Si0237.6%，CaF25.5%, Na2C038%, Ca031%, Al20317.8%。
[0024]在高爐中冶煉釩鈦鐵精礦得含釩鈦鐵水，其中S含量為0.083%,溫度為1316°C。鐵水進(jìn)入脫硫站后，首先向該含釩鐵水中加入3.5kg/tFe的上述脫硫調(diào)渣劑，用扒渣耙進(jìn)行攪拌20秒，然后噴吹鈍化鎂粉脫硫，處理時間為20min。脫硫結(jié)束后，進(jìn)行扒渣操作，扒渣量為 41kg/tFe。[0025]經(jīng)檢測，脫硫后的含釩鈦鐵水中S含量為0.002%,脫硫后的回硫量為0.0008%。扒渣鐵損為0.9%。
[0026]示例2
[0027]將按重量計(jì)35份石英砂、9份螢石、6份純堿35份活性石灰和15份的鋁灰，磨成細(xì)粉，混合均勻，粒度控制為≤3mm。所得脫硫調(diào)渣劑成分為:S0.05%，P0.05%, Si0234.8%，CaF28.4%, Na2C035.5%, Ca034%, Al20317.2%。
[0028]在高爐中冶煉釩鈦鐵精礦得含釩鈦鐵水，其中S含量為0.095%,溫度為1308°C。鐵水進(jìn)入脫硫站后，首先向該含釩鐵水中加入4.5kg/tFe的上述脫硫調(diào)渣劑，用扒渣耙進(jìn)行攪拌20秒，然后噴吹鈍化鎂粉脫硫，處理時間為24min。脫硫結(jié)束后，進(jìn)行扒渣操作，扒渣量為 43kg/tFe。 [0029]經(jīng)檢測，脫硫后的含釩鈦鐵水中S含量為0.002%,脫硫后的回硫量為0.001%。扒渣鐵損為0.8%。
[0030]綜上所述，本發(fā)明能夠本發(fā)明能夠在改善脫硫渣渣態(tài)的同時，提高脫硫效率和脫硫渣扒除率，脫硫效率達(dá)95%以上(例如，可將脫硫前硫含量為0.030%~0.20%的含釩鈦鐵水脫至硫含量為0~0.003%),脫后回硫量可控制在< 0.003%的范圍，脫硫扒渣鐵損可降低
0.8%以上(例如，脫硫扒渣鐵損可不高于1.8%)。
[0031]盡管上面已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可以對上述實(shí)施例進(jìn)行各種修改。
【權(quán)利要求】
1.一種含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟: 將按重量計(jì)30~40份的石英砂粉、5~10份的螢石粉、5~10份的純堿粉、30~40份的活性石灰粉和10~20份的氧化鋁粉混合均勻，得到含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑的制備方法，其特征在于，所述脫硫調(diào)渣劑的成分按重量百分比計(jì)包括:不大于0.080%的S，不大于0.080%的P，30%~40%的 SiO2,4% ~8% 的 CaF2,4% ~9% 的 Na2CO3, 30% ~40% 的 CaO 和 8% ~16% 的 A1203。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑的制備方法，其特征在于，所述脫硫調(diào)渣劑的成分按重量百分比計(jì)包括:0.010%~0.050%的S、0.010%~0.050%的P、33%~37% 的 Si02、5% ~7% 的 CaF2、6% ~8% 的 Na2C03、33% ~37% 的 CaO 和 10 ~15% 的 A1203。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑的制備方法，其特征在于，所述方法還包括在混合步驟之前對石英砂粉、螢石粉、純堿粉、活性石灰粉和氧化鋁粉進(jìn)行研磨，以使其粒徑均不大于3mm。
5.一種含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑，其特征在于，所述脫硫調(diào)渣劑的成分按重量百分比計(jì)包括:不大于0.080%的S，不大于0.080%的P，30%~40%的SiO2,4%~8%的CaF2,4%~9% 的 Na2CO3, 30% ~40% 的 CaO 和 8% ~16% 的 A1203。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑，其特征在于，所述脫硫調(diào)渣劑的成分按重量百分比計(jì)包括:0.010%~0.050%的S、0.010%~0.050%的P、33%~37%的Si02、5% ~7% 的 CaF2、6% ~8% 的 Na2C03、33% ~37% 的 CaO 和 10 ~15% 的 A1203。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含釩鈦鐵水用脫硫調(diào)渣劑，其特征在于，所述脫硫調(diào)渣劑的粒徑不大于3mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的制備方法或根據(jù)權(quán)利要求5至7中任意一項(xiàng)所述的脫硫調(diào)渣劑，其特征在于，所述含釩鈦鐵水為含釩鈦鐵礦經(jīng)高爐冶煉后得到的鐵水。
9.一種含釩鈦鐵水的脫硫調(diào)渣方法，其特征在于，所述脫硫調(diào)渣方法包括將如權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所述的制備方法得到的脫硫調(diào)渣劑或如權(quán)利要求5至7中任意一項(xiàng)所述的脫硫調(diào)渣劑加入含釩鈦鐵水中，對含釩鈦鐵水進(jìn)行脫硫調(diào)渣。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的含釩鈦鐵水的脫硫調(diào)渣方法，其特征在于，在所述含釩鐵水中的硫含量按重量百分比計(jì)為0.030%~0.20%的情況下，所述脫硫調(diào)渣劑的加入量為3kg/tFe ~5kg/tFe。
【文檔編號】C21C1/02GK103627850SQ201310616236
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】蔣龍奎, 戈文蓀, 陳永, 杜麗華, 陳煉, 王建, 黃正華, 董克平, 施敏, 張家利 申請人:攀鋼集團(tuán)研究院有限公司, 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩有限公司