含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑及制備方法和脫硫調渣方法
【專利摘要】本發明提供了一種含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑及其制備方法和脫硫調渣方法。所述制備方法包括：將按重量計60～80份的活性石灰粉、10～20份的螢石粉和10～15份的純堿粉混合均勻，得到鈣基脫硫調渣劑。所述鈣基脫硫調渣劑的成分按重量百分比計包括：不大于0.10%的S，不大于0.10%的P，60%～80%的CaO，8%～18%的CaF2，10%～15%的Na2CO3，2%～8%的SiO2和不大于1%的Al2O3。所述脫硫調渣方法包括將如上所述的鈣基脫硫調渣劑加入含釩鈦鐵水中，對含釩鈦鐵水進行脫硫調渣。本發明的有益效果包括：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】含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑及制備方法和脫硫調渣方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵水脫硫【技術領域】，更具體地講，涉及一種含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑及其制備方法，以及一種應用該鈣基脫硫調渣劑來對含釩鈦鐵水進行脫硫調渣的方法。
【背景技術】
[0002]通常，對于采用含釩鈦鐵礦作為原料的鋼鐵企業而言，含釩鈦鐵礦(例如，釩鈦磁鐵礦)經高爐煉鐵后會產生含釩鈦鐵水。在對含釩鈦鐵水進行脫硫處理時，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，高爐渣熔點較高，流動性較差，導致鐵水脫硫過程動力學條件較差，進而導致脫硫過程的脫硫效率不能充分發揮，脫硫后脫硫渣較稠，渣鐵分離困難，扒渣鐵損較高。
[0003]在現有技術中，申請號為CN201210320261的專利申請文件公開了一種降低脫硫鐵水渣熔點的預熔型鐵水調渣劑，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%、粘結劑，外加4~8%。本發明預熔型鐵水調渣劑屬Na20_Si02渣系，具有熔點比鐵水低，迅速熔化、稀渣的作用，可以減緩鐵水包包壁粘渣，避免由于結渣導致的包壁鐵水倒不干凈的問題。
[0004]申請號為CN200910311841的專利申請文件公開了一種煉鋼用脫硫渣調整劑及其制備方法，該申請的脫硫渣調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%的鋁質材料、5~10%的石灰粉；其中，所述鋁質材料含A1203在60%以上。該脫硫渣調整劑用于冶煉鋼鐵在鐵水脫硫預處理后，所形成的脫硫渣進行調整處理，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境造成的污染，實現了資源的回收再利用；同時因除塵灰成本低，因此產品成本低于目前各鋼廠所使用的調整劑，具有推廣意義。
[0005]然而，上述調渣劑難以適用于含釩鈦鐵水。
【發明內容】
[0006]本發明的目的之一在于解決上述現有技術問題中的至少一項。
[0007]例如，本發明的目的之一在于提供一種適合于對含釩鈦鐵水進行脫硫調渣處理的鈣基脫硫調渣劑及其制備方法。
[0008]本發明的一方面提供了一種含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑的制備方法。所述制備方法包括以下步驟:分別將按重量計60~80份的活性石灰、10~20份的螢石和10~15份的純堿磨制成粉末，混合均勻，得到含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑。
[0009]本發明的另一方面提供了一種含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑。所述鈣基脫硫調渣劑的成分按重量百分比計包括:不大于0.10%的S，不大于0.10%的P，60%~80%的CaO，8% ~18% 的 CaF2,10% ~15% 的 Na2C03, 2% ~8% 的 Si02 和不大于 1% 的 A1203。
[0010]本發明的又一方面提供了一種含釩鈦鐵水的脫硫調渣方法。所述脫硫調渣方法包括將如上所述的鈣基脫硫調渣劑加入含釩鈦鐵水中，對含釩鈦鐵水進行脫硫調渣。
[0011]與現有技術相比，本發明的有益效果包括: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。
【具體實施方式】
[0012]在下文中，將結合示例性實施例來詳細說明本發明的含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑及其制備方法以及應用該鈣基脫硫調渣劑對含釩鈦鐵水進行脫硫調渣的方法。在本發明中，含釩鈦鐵水為含釩鈦鐵礦(例如，釩鈦鐵精礦)經高爐冶煉后得到的鐵水。在本發明中，如無相反的說明，則含量百分比均指重量百分比。
[0013]根據本發明一方面的含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑的制備方法包括以下步驟:分別將按重量計60~80份的活性石灰、10~20份的螢石和10~15份的純堿磨制成粉末，混合均勻，得到含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑。也就是說，含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑可由按重量計60~80份的活性石灰粉、10~20份的螢石粉和10~15份的純堿粉均勻混合而成。優選的，配比可以為71~79份的活性石灰粉、12~18份的螢石粉和11~14份的純堿粉。并且，活性石灰粉、螢石粉和純堿粉的粒徑優選為不大于3_，這樣能夠獲得更好地脫硫效果。
[0014]由于含釩鐵水由高爐冶煉得到，鐵水罐表面通常覆蓋有高爐渣(例如，覆蓋有25kg/tFe~50kg/tFe的高爐渣)。對于高爐冶煉得到的含釩鐵水而言，本發明的脫硫調渣劑中各成分彼此關聯，并共同作用以起到良好的脫硫調渣作用。其中，活性石灰的主要作用在于對含釩鐵水表面高爐渣進行鈣化處理，提高脫硫前鐵水罐表面渣系的堿度，同時使渣系轉變為熔點更低的渣系，有利于后期脫硫效率的充分發揮以及提高渣系的固硫效果；當活性石灰配入量低于60份時，提高渣系堿度以及降低渣系熔點的效果不明顯；當活性石灰配入量大于80份時，鐵水表面渣系堿度過高，反而使脫硫效率有所降低。螢石的主要作用在于調節脫硫渣的粘稠度，有利于提高脫硫效率且有利于脫硫扒渣操作；當螢石配入量小于10份時，脫硫渣仍然較稠，流動性差，脫硫效果差；當螢石配入量大于20份時，脫硫渣較稀，對鐵水罐耐火材料侵蝕較嚴重，同時不利于脫硫扒渣。純堿的目的在于降低脫硫渣黏度，在提高脫硫效率的同時進一步降低脫硫鐵損；當純堿配入量小于10份時，調渣效果及降低脫硫渣黏度效果不明顯；當純堿配入量大于15份時，脫硫渣較稀，脫硫后扒渣較困難，扒渣鐵損較高。
[0015]經過上述方法制得的鈣基脫硫調渣劑的成分按重量百分比計可以包括:不大于
0.10% 的 S，不大于 0.10% 的 P，60% ~80% 的 Ca0，8% ~18% 的 CaF2，10% ~15% 的 Na2C03，2%~8%的Si02和不大于1%的A1203。優選地，鈣基脫硫調渣劑的成分按重量百分比計包括:0.010% ~0.050% 的 S、0.010% ~0.050% 的 P、71% ~79% 的 CaO、12% ~16% 的 CaF2、11% ~14% 的 Na2C03、4% ~6% 的 Si02 和 0.2 ~0.8% 的 A1203。
[0016]根據本發明另一方面的含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑的成分按重量百分比計包括:不大于0.10%的S，不大于0.10%的P，60%~80%的CaO，8%~18%的CaF2，10%~15%的Na2C03，2%~8%的Si02和不大于1%的A1203。例如，含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑的成分按重量百分比計可由不大于0.10%的S、不大于0.10%的P、60%~80%的Ca0、8%~18%的CaF2、10%~15%的Na2C03、2%~8%的Si02和不大于1%的A1203組成。優選地，鈣基脫硫調渣劑的粒徑不大于3_。
[0017]根據本發明的又一方面的含釩鈦鐵水的脫硫調渣方法包括將如上所述的鈣基脫硫調渣劑加入含釩鈦鐵水中，對含釩鈦鐵水進行脫硫調渣。鈣基脫硫調渣劑的加入量可根據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為
0.030%~0.15%的情況下，鈣基脫硫調渣劑的加入量優選為2kg/tFe~2.5kg/tFe。經本發明的脫硫調渣方法處理后，可隨后進行脫硫處理，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現。脫硫劑可以為常用的鈍化鎂、復合型鈣基脫硫劑、復合型鎂基脫硫劑等。例如，鈍化鎂脫硫劑可以為含金屬鎂88wt%以上的鎂粉。[0018]采用本發明的鈣基脫硫調渣劑來對含釩鈦鐵水進行脫硫調渣處理，能夠起到良好的脫硫調渣效果，其效果包括能夠:提高脫硫前爐渣堿度，使含釩鈦高爐渣轉變為較低熔點渣系，改善脫硫動力學條件，提高脫硫效率，使脫硫效率達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，提高脫硫渣扒除率，減少脫硫扒渣鐵損0.8%以上。
[0019]在本發明的一個示例性實施例中，制備含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑的方法可采用以下方式來實現:以活性石灰、螢石和純堿為原料，將60%~80%活性石灰、10%~20%螢石、10%~15%純堿，磨成細粉，混合均勻，粒度控制為≤3mm。所得鈣基調渣劑成分為:S0.010% ~0.10%, P0.010% ~0.10%, Ca060% ~80%，CaF28% ~18%，Na2C038% ~15%，Si022% ~8%, A12030 ~1%。
[0020]此外，活性石灰中優選地含有含量≥85%的CaO、含量≤0.10%的S和含量≤0.10%的P。純堿中優選地含有含量≥90%的Na2C03、含量≤0.10%的S和含量≤0.10%的P。螢石中優選地含有含量≥80%的CaF2、含量≤0.10%的S和含量≤0.10%的P。
[0021]下面給出具體示例進一步說明本發明示例性實施例的含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑的制備方法。
[0022]示例 1
[0023]將按重量計73份活性石灰、15份螢石、12份純堿，磨成細粉，混合均勻，粒度控制為≤3_。所得鈣基脫硫調渣劑成分為:S0.05%, P0.05%, Ca070%, CaF214%, Na2C03ll%,Si024.4%, Α12030.5%ο
[0024]在高爐中冶煉釩鈦鐵精礦得含釩鈦鐵水，其中S含量為0.085%，溫度為1320°C。鐵水進入脫硫站后，首先向該含釩鐵水中加入2kg/tFe的上述鈣基脫硫調渣劑，用扒渣耙進行攪拌20秒，然后噴吹鈍化鎂粉脫硫，脫硫處理時間為23min。脫硫結束后，進行扒渣操作，扒渣量為40kg/tFe。
[0025]經檢測，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%。脫硫扒渣鐵損為1.0%。
[0026]示例 2
[0027]將67份活性石灰、18份螢石、15份純堿，磨成細粉，混合均勻，粒度控制為(3_。所得鈣基脫硫調渣劑成分為:S0.04%, P0.06%, Ca065%, CaF217%, Na2C0314%, Si023%,A12030.6%。
[0028]在高爐中冶煉釩鈦鐵精礦得含釩鈦鐵水，其中S含量為0.070%,溫度為1308°C。鐵水進入脫硫站后，首先向該含釩鐵水中加入2.5kg/tFe的上述鈣基脫硫調渣劑，用扒渣耙進行攪拌15秒，然后噴吹鈍化鎂粉脫硫，脫硫處理時間為19min。脫硫結束后，進行扒渣操作，扒渣量為37kg/tFe。
[0029]經檢測，脫硫后的含釩鈦鐵水中S含量為0.001%,脫硫后的回硫量為0.0015%。脫硫扒渣鐵損為1.2%。
[0030]綜上所述，本發明能夠在改善脫硫渣渣態的同時，提高脫硫效率和脫硫渣扒除率，脫硫效率達95%以上(例如，可將脫硫前硫含量為0.030%~0.15%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。
[0031]盡管上面已經結合示例性實施例描述了本發明，但是本領域普通技術人員應該清楚，在不脫離權利要求的精神和范圍的情況下，可以對上述實施例進行各種修改。
【權利要求】
1.一種含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟:將按重量計60~80份的活性石灰粉、10~20份的螢石粉和10~15份的純堿粉混合均勻，得到含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑。
2.根據權利要求1所述的含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑的制備方法，其特征在于，所述鈣基脫硫調渣劑的成分按重量百分比計包括:不大于0.10%的S，不大于0.10%的P，60% ~80% 的 CaO，8% ~18% 的 CaF2，10% ~15% 的 Na2C03，2% ~8% 的 Si02 和不大于 1% 的A1203。
3.根據權利要求1所述的含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑的制備方法，其特征在于，所述鈣基脫硫調渣劑的成分按重量百分比計包括:0.010%~0.050%的S、0.010%~0.050%的 P、71% ~79% 的 CaO、12% ~16% 的 CaF2、11% ~14% 的 Na2C03、4% ~6% 的 Si02 和 0.2 ~.0.8% 的 A1203。
4.根據權利要求1所述的含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑的制備方法，其特征在于，所述方法還包括在混合步驟之前對活性石灰粉、螢石粉和純堿粉進行研磨，以使其粒徑均不大于3mmο
5.一種含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑，其特征在于，所述鈣基脫硫調渣劑的成分按重量百分比計包括:不大于0.10%的S，不大于0.10%的Ρ，60%~80%的CaO，8%~18%的CaF2，10% ~15% 的 Na2C03, 2% ~8% 的 Si02 和不大于 1% 的 A1203。
6.根據權利要求5所述的含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑，其特征在于，所述鈣基脫硫調渣劑的成分按重量百分比計包括:0.010%~0.050%的S、0.010%~0.050%的P、71%~79% 的 CaO、12% ~16% 的 CaF2、11% ~14% 的 Na2C03、4% ~6% 的 Si02 和 0.2 ~0.8% 的 A1203。
7.根據權利要求5所述的含釩鈦鐵水用鈣基脫硫調渣劑，其特征在于，所述鈣基脫硫調渣劑的粒徑不大于3_。
8.根據權利要求1至4中任意一項所述的制備方法或根據權利要求5至7中任意一項所述的鈣基脫硫調渣劑，其特征在于，所述含釩鈦鐵水為含釩鈦鐵礦經高爐冶煉后得到的鐵水。
9.一種含釩鈦鐵水的脫硫調渣方法，其特征在于，所述脫硫調渣方法包括將如權利要求1至4中任意一項所述的制備方法得到的鈣基脫硫調渣劑或如權利要求5至7中任意一項所述的鈣基脫硫調渣劑加入含釩鈦鐵水中，對含釩鈦鐵水進行脫硫調渣。
10.根據權利要求8所述的含釩鈦鐵水的脫硫調渣方法，其特征在于，在所述含釩鐵水中的硫含量按重量百分比計為0.030%~0.15%的情況下，所述鈣基脫硫調渣劑的加入量為.1.5kg/tFe ~3kg/tFe。
【文檔編號】C21C1/02GK103642964SQ201310616431
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月27日 優先權日:2013年11月27日
【發明者】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:攀鋼集團研究院有限公司, 攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團西昌鋼釩有限公司