復合脫硫劑及使用該復合脫硫劑的鐵水脫硫方法
【專利摘要】本發明提供了一種復合脫硫劑及使用該復合脫硫劑的鐵水脫硫方法。所述復合脫硫劑按重量份計由12～19份的鈍化金屬鎂、75～83份的高鎂石灰和2～10份的鈉鹽混合而成，且總重量份為100份。所述鐵水脫硫方法包括：控制鐵水溫度為1250～1390℃，并向鐵水中噴吹4.15～6.35kg/t鐵的復合脫硫劑。本發明的有益效果包括：能夠降低成本并提高脫硫效果。
【專利說明】復合脫硫劑及使用該復合脫硫劑的鐵水脫硫方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鐵水脫硫【技術領域】，具體來講，涉及一種低成本、高效率的復合脫硫 齊IJ，以及一種使用該復合脫硫劑的鐵水脫硫方法。
【背景技術】
[0002] 國內外鐵水脫硫發展至今已有幾十種方法，有鐵水溝捕撒法、倒包法、機械攪拌 法、吹氣攪拌法、噴粉法等等，現在最常用的幾種鐵水脫硫工藝主要有KR法、單吹顆粒鎂工 藝、鎂基脫硫劑復合噴吹工藝、混合噴粉工藝。
[0003] 脫硫劑的種類很多，鐵水脫硫預處理中常用的脫硫劑有鈣系脫硫劑、鈉系脫硫劑、 緩系脫硫劑。
[0004] 然而，現有技術中的脫硫劑存在成本高和/或脫硫效率不高的不足。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。
[0006] 例如，本發明的目的在于提供一種低成本且脫硫效果好的鐵水用復合脫硫劑。
[0007] 為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種復合脫硫劑。所述復合脫硫劑按重 量份計由12?19份的鈍化金屬鎂、75?83份的高鎂石灰和2?10份的鈉鹽混合而成，且 總重量份為100份。
[0008] 本發明的另一目的在于提供一種能夠降低脫硫成本且改善脫硫效果的鐵水脫硫 方法。
[0009] 為了實現上述目的，本發明的另一方面提供了一種鐵水脫硫方法。所述鐵水脫硫 方法控制鐵水溫度為1250?1390°C，并向鐵水中噴吹如權利要求1至5中任意一項所述的 復合脫硫劑4. 15?6. 35kg/t鐵。
[0010] 與現有技術相比，本發明的復合脫硫劑及使用該復合脫硫劑的鐵水脫硫方法的有 益效果包括：能夠降低脫硫成本，且能夠提高脫硫效果。
【具體實施方式】
[0011] 在下文中，將結合示例性實施例來詳細說明本發明的復合脫硫劑及使用該復合脫 硫劑的鐵水脫硫方法。
[0012] 在本發明的一個示例性實施例中，復合脫硫劑按重量份計可以由12?19份的鈍 化金屬鎂、75?83份的高鎂石灰和2?10份的鈉鹽混合而成，且總重量份為100份。優選 地，復合脫硫劑可以由14?17份的鈍化金屬鎂、77?81份的高鎂石灰和5?8份的鈉鹽 構成。
[0013] 溫度在1350°c時，鎂有氣態，此時鎂蒸汽的脫硫能力很強，反應平衡后，硫含量約 為1.6X10_ 5。依照熱力學理論，Λ G的值越小，就會越容易向正反應方向進行，因此鎂的脫 硫劑在較低的溫度下也能做到高脫硫效率。
[0014] 用鎂進行鐵水脫硫的反應包括以下幾個步驟：
[0015] (1)鈍化后的金屬鎂在進入鐵水中熔化、汽化和溶解過程；
[0016] (2)鐵水中溶解的硫與鎂蒸汽的氣泡在接觸面處發生反應；
[0017] (3)金屬鎂溶解后的金屬鎂和硫發生均勻的反應，生成MgS ;
[0018] (4)MgS顆粒形成后進入渣中被排除。
[0019] 發明人發現：用高鎂石灰粉劑做為鐵水中反應的載體，能夠更加充分發揮金屬鎂 的脫硫作用。并且，相對于采用活性石灰做為鎂脫硫劑的載體而言，以高鎂石灰作為鎂脫 硫劑的脫硫反應載體能夠大大降低成本，同時高鎂石灰粉劑中CaO、MgO也能起到脫硫的作 用；但是脫硫產物為高熔點的硫化鈣、硫化鎂，它在高鎂石灰表面的存在會抑制高鎂石灰顆 粒內部的Ca0、Mg0繼續參與脫硫反應。因此，發明人將復合脫硫劑的成分控制為由12?19 份的鈍化金屬鎂、75?83份的高鎂石灰和2?10份的鈉鹽混合而成。這里，配入2?10 份的鈉鹽，能夠借助鈉鹽熔點低的特點使硫化鈣、硫化鎂與鈉鹽形成低熔點的化合物，改善 高鎂石灰的反應動力學條件，以提高高鎂石灰的利用率；同時，鈉鹽（例如，Na 2C03)具有很 強的脫硫能力，能顯者提1?脫硫效率。
[0020] 關于降低成本的效果具體說明如下：本發明的復合脫硫劑所采用的高鎂石灰材料 常規價格可以為300元/t左右；然而，活性石灰的價格通常為600元/t左右，顯然，本發明 的方法能夠大大降低脫硫劑成本。例如，高鎂石灰可為白云石經過高溫煅燒后的產物。高 鎂石灰的成分可以為CaO :40?60%、Mg0 :30?50%、CaC03 :5?10%和MgC03 :5?10%， 當然，也可含有少量雜質。
[0021] 在本發明中，鈍化金屬鎂中金屬鎂（TMg)含量彡90%，其余為MgO。鈉鹽可以為碳 酸鈉，碳酸鈉中Na 2C03含量優選為彡98%，其余為Si02。鈍化金屬鎂中粒徑< 1mm的占80% 以上、且粒徑< 2mm的占100%。高鎂石灰中粒徑< 1mm的占80%以上、且粒徑< 2mm的占 100%。鈉鹽中粒徑< 1mm的占80%以上、且粒徑< 2mm的占100%。
[0022] 在本發明的另一個示例性實施例中，鐵水脫硫方法控制鐵水溫度為1250? 1390°C，并向鐵水中噴吹如上所述的復合脫硫劑4. 15?6. 35kg/t鐵。這里，鐵水的成分 可按重量百分比計包括3. 5%?4. 8%的C、0. 03%?(λ 15%的S、0. 1%?L 0%的Si、 0. 1 %?1. 0%的Μη、0. 05%?0. 4%的V，以及余量的鐵和少量不可不免的雜質。
[0023] 噴吹復合脫硫劑方式可以為混合噴吹法（即先預混）或復合噴吹法（即，兩套噴 吹下料裝置，在管道中混合，其中鈉鹽配加在高鎂石灰中）。
[0024] 為了更好地理解本發明、下面結合具體示例和對比例進一步說明本發明。
[0025] 示例 1
[0026] 在本示例中，復合脫硫劑中鈍化金屬鎂占14wt%，高鎂石灰占78wt%，鈉鹽占 8wt%。鈍化金屬鎂TMg含量為92wt%，其余為MgO。高鎂石灰的成分為：Ca0:50wt%，Mg0: 40wt %，CaC03: 5wt %，MgC03 : 5wt %。
[0027] 某廠140t鐵水包采用本示例的復合脫硫劑進行鐵水脫硫，鐵水主要成分按質量 百分比計為 C :4· 5%，S :0· 07%、Si :0· 3%、Mn :0· 4%，V :0· 3%，余為 TFe，溫度為 1300°C。 采用復合噴吹法進行脫硫，向鐵水中噴吹復合脫硫劑5. 2kg/t鐵水，其中，鈍化金屬鎂的用 量為0. 73kg/t鐵水，高鎂石灰的用量為4. lkg/t鐵水，鈉鹽的用量為0. 42kg/t鐵水。經過 噴吹脫硫，鐵水中的硫含量降至0. 012%，達到了鋼種要求。
[0028] 對比例
[0029] 某廠140t鐵水包采用本示例的鈍化金屬鎂+活性石灰復合的脫硫劑進行鐵水脫 硫。鈍化金屬鎂TMg含量為92wt %，其余為MgO。鐵水主要成分按質量百分比計為C :4. 5 %， S :0. 07%、Si :0. 3%、Mn :0. 4%，V :0. 3%，余為TFe，溫度為1300°C。采用復合噴吹法進行 脫硫，向鐵水中噴吹鈍化金屬鎂+活性石灰的脫硫劑4. 9kg/t鐵水，其中，鈍化金屬鎂的用 量為0. 8kg/t鐵水，高鎂石灰的用量為4. lkg/t鐵水。經過噴吹脫硫，鐵水中的硫含量降至 0.025%。顯然，對比例的脫硫效果明顯低于本發明的示例1。
[0030] 示例 2
[0031] 在本示例中，復合脫硫劑中鈍化金屬鎂占12wt%，高鎂石灰占83wt%，鈉鹽占 5wt%。鈍化金屬鎂TMg含量為95wt%，其余為MgO。高鎂石灰的成分為：Ca0 :40wt%，Mg0: 50wt %, CaC03 ： 5wt %, MgC03 ： 5wt %
[0032] 某廠140t鐵水包采用本示例的復合脫硫劑進行鐵水脫硫，鐵水主要成分按質 量百分比計為 C :4· 0%，S :0· 05%、Si :0· 35%、Μη :0· 3%，V :0· 32%，余為 TFe，溫度為 1320°C。采用復合噴吹法進行脫硫，向鐵水中噴吹復合脫硫劑5. 4kg/t鐵水。經過噴吹脫 硫，鐵水中的硫含量降至0.010%，達到了鋼種要求。
[0033] 示例 3
[0034] 在本示例中，復合脫硫劑中鈍化金屬鎂占18wt%，高鎂石灰占76wt%，鈉鹽占 6wt%。鈍化金屬鎂TMg含量為95wt%，其余為MgO。高鎂石灰的成分為：Ca0 :40wt%，Mg0: 50wt %, CaC03: 5wt %, MgC03 : 5wt %。
[0035] 某廠140t鐵水包采用本示例的復合脫硫劑進行鐵水脫硫，鐵水主要成分按質 量百分比計為 C :4· 0%，S :0· 05%、Si :0· 35%、Μη :0· 3%，V :0· 32%，余為 TFe，溫度為 1320°C。采用復合噴吹法進行脫硫，向鐵水中噴吹復合脫硫劑5. 25kg/t鐵水。經過噴吹脫 硫，鐵水中的硫含量降至0.020%，達到了鋼種要求。
[0036] 綜上所述，本發明的復合脫硫劑和使用該復合脫硫劑的鐵水脫硫方法能夠在降低 脫硫成本的同時，提高脫硫效果，具有良好的經濟效益和廣泛的推廣前景。
[0037] 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. 一種復合脫硫劑，其特征在于，所述復合脫硫劑按重量份計由12?19份的鈍化金屬 鎂、75?83份的高鎂石灰和2?10份的鈉鹽混合而成，且總重量份為100份。
2. 根據權利要求1所述的復合脫硫劑，其特征在于，所述復合脫硫劑由14?17份的鈍 化金屬鎂、77?81份的高鎂石灰和5?8份的鈉鹽構成。
3. 根據權利要求1所述的復合脫硫劑，其特征在于，所述鈍化金屬鎂中粒徑< 1mm的 占80%以上、且粒徑〈2mm的占100% ;所述聞緩石灰中粒徑〈lmm的占80%以上、且粒徑 < 2mm的占100% ;所述鈉鹽中粒徑< 1_的占80 %以上、且粒徑< 2mm的占100%。
4. 根據權利要求1所述的復合脫硫劑，其特征在于，所述鈍化金屬鎂的成分按重量百 分比計含有不小于90 %的TMg和不大于10 %的MgO。
5. 根據權利要求1所述的復合脫硫劑，其特征在于，所述高鎂石灰的成分按重量百分 比計包括：40%?60 %的CaO、30%?50%的MgO、5%?10%的CaC03、以及5%?10%的 MgC03〇
6. -種鐵水脫硫方法，其特征在于，所述鐵水脫硫方法包括步驟：控制鐵水溫度為 1250?1390°C，并向鐵水中噴吹如權利要求1至5中任意一項所述的復合脫硫劑4. 15? 6. 35kg/t 鐵。
【文檔編號】C21C1/02GK104195280SQ201410469718
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月16日 優先權日:2014年9月16日
【發明者】梁新騰, 曾建華, 李揚洲, 龔洪君, 楊森祥, 杜利華, 喻林, 陳均, 何為, 陳路 申請人:攀鋼集團西昌鋼釩有限公司, 攀鋼集團研究院有限公司, 攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司