喷吹脱硫渣的改质处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及喷吹脱硫渣的改质处理方法。
【背景技术】
[0002]铁水脱硫是实现现代化炼钢厂优化生产工艺流程，也是脱硫效率最高，脱硫成本最为经济的冶金工艺，主要分为喷吹法脱硫和KR脱硫两种工艺。
[0003]钝化镁粉喷吹脱硫最早是由乌克兰开发出的脱硫工艺，该工艺采用喷吹钝化镁粉和钝化石灰粉末进行脱硫。
[0004]喷吹法脱硫的基本原理是靠一定压力和流量的氮气，通过管道把脱硫剂输送进喷枪，并从喷枪底侧的两喷眼中喷射出，靠脱硫剂上浮与铁水中的硫进行化学反应。在氮气和脱硫剂上浮过程中，能够带动铁水在铁水罐中作对流运动，实现铁水的脱硫，流态化石灰起到一定程度的脱硫作用，主要的是其成为镁粉分散剂，可成为大量镁气泡形成的核心，减少镁气泡的成长直径，降低镁气泡的上浮速度，从而提高镁向铁水中溶解度，镁的脱硫分两步进行:金属镁由氮气传输并通过喷枪进入高温铁水，镁首先气化溶人铁水中，铁水中的溶解[Mg]。和气态(Mg)。都能与硫迅速反应生成固态硫化镁MgS (s)，上浮进入澄中。经过脱硫的铁水，铁水表面的脱硫渣，如果兑入转炉必将产生回硫效应，即在吹氧冶炼时发生(MgS) +[O] 一 (Mgo)+ [S]反应，硫又重新回到钢中，即使是少量未扒除的脱硫渣进入转炉都会造成转炉回硫，特别是在转炉冶炼洁净钢时这种回硫更为明显，所以脱硫渣必须扒出铁水包。
[0005]喷吹法脱硫渣由于采用钝化镁脱硫，渣中的氧化镁的含量偏高，扒渣过程中炉渣的粘度大，扒渣过程中会有铁水进入渣盆，一是渣中包裹的金属液滴部分，二是扒渣时从罐嘴溢出部分，故吨铁扒损要在28?55 kg左右，故喷吹脱硫渣渣中裹铁，铁中带渣，检索文献(I)阮建波，章奉山影响铁水喷吹颗粒镁脱硫效果的因素分析[期刊论文]《武汉科技大学学报(自然科学版)》2004年3期(2)、刘志明，何福明，李志坚，韶钢铁水纯镁脱硫工艺实践《南方金属》2008年3期。(3)、张万庆、铁水复合喷吹脱硫技术的研宄及应用、《钢铁研宄》2009年6期。可知，喷吹脱硫渣是国内难以处理的冶金渣。现有的处理模式也难以规模化处置，造成国内有85%的喷吹脱硫渣处理周期长，渣中金属铁难以有效回收的局面，造成国内众多的钢厂的喷吹脱硫渣堆积如山，成为钢铁企业的一种负担。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种喷吹脱硫渣的改质处理方法，采用转炉液态钢渣对于喷吹脱硫渣进行改质处理，实现喷吹脱硫渣改质以后进行热闷渣处理，并且对于转炉液态钢渣中间的金属铁的回收工艺也有有效的帮助，能够实现钢渣资源的最优化利用，效果显著。
[0007]本发明的目的是这样实现的，一种喷吹脱硫渣的改质处理方法，其操作步骤如下: 1、为喷吹脱硫渣选择使用转炉接渣的渣罐，各个渣罐容积均相同；
2、喷吹脱硫扒渣结束以后，将各个渣罐装满并拉运到转炉渣场；
3、将一罐喷吹脱硫渣向2?5个空渣罐内均匀兑加；兑加喷吹脱硫渣的量为每吨转炉渣兑加25?50kg的喷吹脱硫渣；
4、将兑加了喷吹脱硫渣的渣罐放置于转炉出渣车上，准备接受转炉倒炉液态钢渣；
5、转炉吹炼结束测温取样倒渣，将液态的钢渣倒入兑有喷吹脱硫渣的渣罐；
6、将渣罐拉运到渣场，按照转炉碳钢钢渣的常规处理工艺，进行热泼处理，热闷渣处理、或者滚筒渣处理。
[0008]发明人根据喷吹脱硫渣的特点，结合转炉冶炼碳钢的液态钢渣的特点，依据钢渣相变理论，首先从理论上分析出了喷吹脱硫渣能够被改质成为与转炉碳钢钢渣成分接近，并且能够适合于热闷渣工艺处理的钢渣，并且能够有效的解决喷吹脱硫渣渣内金属铁难以回收的问题，解决了国内现有工艺存在的普遍性问题。喷吹法铁水脱硫渣渣内，在温度较高(渣温大于650°C)存在MgS、Fe3C, CO等还原性的物质，而转炉的碳钢液态钢渣的渣温在1550?1680°C之间，渣中含有14%?25%的氧化铁，2%?6%的氧化锰，在具有搅拌和反应时间的条件下，与喷吹脱硫渣接触、两种渣能够发生化学反应，起到喷吹脱硫渣的改质目的，同时脱硫渣渣中的金属铁的存在形式也有了转变，能够更加有利于回收。其中起到关键作用的化学反应如下:
FeO(转炉渣)+MnO(转炉渣)+ 2Fe3C (喷吹渣)—7Fe+Mn+2CO ? FeO (转炉渣)+MnO (转炉渣)+2C0 (喷吹渣)一Fe+Mn+2C02 ? MgS+ 2FeO (转炉渣)—Mg0+S02+2Fe
通过以上的化学反应，喷吹脱硫渣渣中的硫被氧化，成为气相逸出，转炉渣中的氧化铁被还原成为铁珠、铁液沉积在罐底，喷吹脱硫渣中间的氧化镁向转炉液态渣相中间扩散，渣中的氧化铁的含量增加，渣中主成分以主要矿物为硅酸三钙、硅酸二钙以及RO相为主，满足钢渣的热闷等工艺的条件。其中沉积在罐底的铁液凝固成为铁块，在热闷渣等钢渣处理工艺过程中更加容易的被磁选回收利用。
[0009]喷吹脱硫渣对于环境的污染目前没有有效的解决方法，并且存在于喷吹脱硫渣中间的铁元素，由于和喷吹脱硫渣的难于分离，造成渣铁的难以回收利用，本发明技术的应用，将一改喷吹渣难以处理回收，对于环境造成的负面影响。按照目前国内吨铁16kg的脱硫渣的量计算，过去这些钢渣基本上是被废弃的，现在热闷处理以后，钢渣被用于二次利用，按照35元/吨渣的市场价格，一个年产铁水100万吨的钢厂，年效益1000000X16 + 1000X35=56万元。喷吹脱硫渣中间含有吨铁25kg的金属铁，由于本工艺的改质，硫有一部分的被氧化逸出，金属铁能够被回收利用，按照年产100万吨钢计算，回收金属铁的效益为:1000000X25 + 1000X2500=6250万元。本发明方法从生产实际出发，设计的新工艺能够在消除喷吹渣的污染方面，毒化方面都有卓有成效的作用，彰显技术进步。
【具体实施方式】
[0010]实施例:
以一个双工位的喷吹脱硫站，配备3X 120吨转炉的钢厂为例实施。
[0011]1、为喷吹脱硫渣选择使用转炉接渣的渣罐，各个渣罐容积均相同；脱硫站和转炉均统一使用Ilm3的渣罐，渣罐为铸钢件，材质使用16MnA;
2、喷吹脱硫扒渣结束以后，将各个渣罐装满并拉运到转炉渣场；转炉的渣量为95kg，脱硫站渣量为15kg/吨铁，铁水量为每炉120吨。脱硫站每5炉铁水的脱硫作业以后，脱硫渣装满一个渣罐；将渣罐拉运到转炉渣场；
3、将一罐喷吹脱硫渣向3个空渣罐内均匀兑加；向转炉使用的空渣罐内兑加喷吹脱硫渣，每罐兑加2?2.8吨；
4、将兑加了喷吹脱硫渣的渣罐放置于转炉出渣车上，准备接受转炉倒炉液态钢渣；
5、转炉吹炼结束测温取样倒渣，将液态的钢渣倒入兑有喷吹脱硫渣的渣罐；
6、将渣罐拉运到渣场，按照转炉碳钢钢渣的常规处理工艺，进行热泼处理，热闷渣处理、或者滚筒渣处理。
【主权项】
1.一种喷吹脱硫渣的改质处理方法，其特征在于操作步骤如下: 1)、为喷吹脱硫渣选择使用转炉接渣的渣罐，各个渣罐容积均相同； 2)、喷吹脱硫扒渣结束以后，将各个渣罐装满并拉运到转炉渣场； 3)、将一罐喷吹脱硫渣向2?5个空渣罐内均匀兑加； 4)、将兑加了喷吹脱硫渣的渣罐放置于转炉出渣车上，准备接受转炉倒炉液态钢渣； 5)、转炉吹炼结束测温取样倒渣，将液态的钢渣倒入兑有喷吹脱硫渣的渣罐； 6)、兑加喷吹脱硫渣的量为每吨转炉渣兑加25?50kg的喷吹脱硫渣； 7)、将渣罐拉运到渣场，按照转炉碳钢钢渣的常规处理工艺，进行热泼处理，热闷渣处理、或者滚筒渣处理。
【专利摘要】本发明公开了一种喷吹脱硫渣的改质处理方法，1、喷吹脱硫渣选择使用转炉接渣的渣罐，尽可能的使用统一的渣罐；2、喷吹脱硫扒渣结束以后，渣罐装满，将渣罐拉运到转炉渣场；3、将一罐喷吹脱硫渣向2～5个空渣罐内均匀兑加；4、将兑加了喷吹脱硫渣的渣罐放置于转炉出渣车上，准备接受转炉倒炉液态钢渣；5、转炉吹炼结束测温取样倒渣，将液态的钢渣倒入兑有喷吹脱硫渣的渣罐；6、需要注意的是兑加喷吹脱硫渣的量为每吨转炉渣兑加25～50kg的喷吹脱硫渣；7、将渣罐拉运到渣场，按照转炉碳钢钢渣的常规处理工艺，进行热泼处理，热闷渣处理、或者滚筒渣处理。
【IPC分类】C21C7-064, C21C1-02
【公开号】CN104561445
【申请号】CN201410757334
【发明人】俞海明
【申请人】新疆八一钢铁股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月12日