专利名称：铁水脱硫渣用于铁水脱硫的方法
技术领域：
本发明涉及钢铁生产中综合利用进行冶炼的方法，尤其属于铁水脱硫处理中将脱硫渣用于铁水脱硫的方法。
背景技术：
近几年来，世界各大钢铁企业争相探索洁净钢、超洁净钢的生产技术，因此对钢中的硫、磷含量要求越来越严格，同时为了不断提高转炉的生产率，缩短冶炼周期，减少转炉渣量，铁水脱硫处理就成为钢厂不可缺少的一个重要环节。但是在铁水脱硫处理时，脱硫剂(CaO，CaCO3，CaC2等)的利用非常低，一般在3％～7％，那么脱硫渣中还有93％～97％的CaO等脱硫剂未参与脱硫反应，同时脱硫渣中CaO含量高达40％左右，渣的碱度即CaO/SiO2达到4.0左右，渣中Fe含量达到27％左右，从而使这些未参与反应的CaO、Fe等有效元素造成浪费，使生产成本较高。
为了降低铁水脱硫成本，实现综合利用的目的，采取了一些积极措施，如日本专利公开号为特开2004-244706和特开2004-76088，虽然实现了脱硫渣再利用于铁水脱硫的方法，但其不足为易出现铁水回硫，铁水脱硫效果得不到保证，脱硫渣再利用铁水脱硫易受生产过程和钢品种的影响；如美国专利公开号20030177864，虽实现了将脱硫渣冷态制作成脱硫剂的方法，但其不足为仅限于KR脱硫渣制作成KR脱硫剂，应用领域窄，新添加的脱硫剂为CaO和C，因为C中含有较高的硫磺，因此脱硫渣用于铁水脱硫受到钢品种的限制。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种在满足脱硫效果的前提下，在满足各种生产情况和钢品种的前提下，使铁水脱硫渣重复使用、减少添加CaO基脱硫剂量、减少渣量排放，使生产成本降低的铁水脱硫渣用于铁水脱硫的方法。
实现上述目的的技术措施
铁水脱硫渣用于铁水脱硫的方法，其步骤1)保持脱硫渣温度在600℃以上；2)在铁水中加入重量百分比为80～40的脱硫渣；3)在铁水中加入重量百分比为20～60的CaO基脱硫剂；4)在加入脱硫渣和CaO基脱硫剂的同时进行搅拌8～25分钟；5)排渣处理。
其在于CaO基脱硫剂是以CaO为主，辅助加入CaCO3、Ca(OH)2、CaC2、CaF2、Al或Al渣、Mg、Na2O、NaCl、Al2O3、SiO2中的一种或几种。
其在于在铁水中加入的CaO基脱硫剂中，CaO占其中重量百分比的60～100，其余辅助加入的物料占其中重量百分比的40～0。
在铁水中加入脱硫渣和CaO基脱硫剂后的碱度，应满足以下关系式 其在于在铁水中加入脱硫渣和CaO基脱硫剂的CaO总的重量百分比控制在55～82范围内。
其在于当在铁水中加入的CaO基脱硫剂大于或等于不加入脱硫渣时需要加入的CaO基脱硫剂数量时，脱硫渣不再重复加入使用。
各种CaO基脱硫剂在铁水中的作用及反应机理；CaO脱硫的主要制剂，CaCO3作用与CaO相同，只不过CaCO3在897℃下分解成CaO和CO2，可以起到气体搅拌的作用。脱硫效果比CaO好。
Ca(OH)2作用与CaCO3相同。
CaC2脱硫的主要制剂，CaC2可以分解成游离的Ca和C，游离的Ca与S具有极强的亲和力，同时生成的C与铁水中氧反应，降低了铁水中的氧活度，因此CaC2具有极强的脱硫能力，但是CaC2的价格比较昂贵。
Na2O脱硫的主要制剂，CaF2改善渣子的流动性，降低脱硫渣的熔点。在脱硫渣碱度一定的情况下，脱硫渣中CaF2含量越高，脱硫效果越好。如果CaF2含量过高则会造成耐火材料的严重侵蚀。
Al与[O]反应生成Al2O3，既可补偿温度损失，降低铁水中氧的活度，Al2O3又可以与CaO形成低熔点复杂化合物。
Mg补偿温度损失，降低铁水中氧的活度，Mg与[O]反应生成的MgO，不仅可以降低耐火材料的侵蚀，还可以降低脱硫渣的粘度，提高脱硫渣的脱硫能力。
Al2O3、SiO2与CaO形成复杂化合物，降低脱硫渣的熔点。
Al渣冶炼金属铝时产生的废渣，主要成分为Al和Al2O3。
NaCl可以降低Al2O3夹杂的熔点，用来吸附和去除铁水中的Al2O3夹杂。
本发明的优点在于能满足各种生产情况和钢品种的要求，使铁水脱硫渣重复使用、减少添加CaO基脱硫剂量、减少渣量排放，使生产成本降低。
具体实施例方式
实施例1在含硫重量百分比为0.032的铁水中加入的脱硫渣的化学成分重量百分比为SiO211.68、CaO43.47、Al2O34.23、MgO2.38、MnO0.41、TiO20.56、P2O50.06、S1.30、T.Fe27.03，其余为不可避免的杂质。步骤1)脱硫渣温度保持在650℃；2)在铁水中加入重量百分比为60.00的上述脱硫渣；3)在铁水中加入重量百分比为40.00的CaO基脱硫剂，其中CaO占其CaO基脱硫剂加入量重量百分比为90.00，CaF2占其CaO基脱硫剂加入量重量百分比为10.00；4)在加入脱硫渣和CaO基脱硫剂的同时采用机械装置进行搅拌12分钟；5)排渣处理。
检测结果铁水中加入脱硫渣和CaO基脱硫剂后的碱度为3.50，脱硫渣和CaO基脱硫剂的CaO总的重量百分比为72.00，经过脱硫后的铁水中的硫含量为38ppm。
实施例2在含硫重量百分比为0.035的铁水中加入的脱硫渣的化学成分重量百分比为SiO210.20、CaO44.30、Al2O34.70、MgO1.20、MnO0.60、TiO20.38、P2O50.10、S1.40、T.Fe25.20，其余为不可避免的杂质。步骤1)硫渣温度保持在800℃；2)在铁水中加入重量百分比为75.00的上述脱硫渣；3)在铁水中加入重量百分比为25.00的CaO基脱硫剂，其中CaO占其CaO基脱硫剂加入量重量百分比为100.00；4)在加入脱硫渣和CaO基脱硫剂的同时采用机械装置进行搅拌10分钟；5)排渣处理。
检测结果铁水中加入脱硫渣和CaO基脱硫剂后的碱度为3.20，脱硫渣和CaO基脱硫剂的CaO总的重量百分比为71.00，经过脱硫后的铁水中的硫含量为43ppm。
实施例3在含硫重量百分比为0.032的铁水中加入的脱硫渣的化学成分重量百分比为SiO29.82、CaO39.76、Al2O34.53、MgO2.84、MnO0.52、TiO20.36、P2O50.05、S1.35、T.Fe28.31，其余为不可避免的杂质。步骤1)脱硫渣温度保持在860℃；2)在铁水中加入重量百分比为45.00的上述脱硫渣；3)在铁水中加入重量百分比为55.00的CaO基脱硫剂，其中CaO占其CaO基脱硫剂加入量重量百分比为70.00，CaCO3占其CaO基脱硫剂加入量重量百分比为20.00，Al渣占其CaO基脱硫剂加入量重量百分比为10.00，4)在加入脱硫渣和CaO基脱硫剂的同时采用机械装置进行搅拌15分钟；5)排渣处理。
检测结果铁水中加入脱硫渣和CaO基脱硫剂后的碱度为4.00，脱硫渣和CaO基脱硫剂的CaO总的重量百分比为76.00，经过脱硫后的铁水中的硫含量为28ppm。
权利要求
1.铁水脱硫渣用于铁水脱硫的方法，其步骤1)保持脱硫渣温度在600℃以上；2)在铁水中加入重量百分比为80～40的脱硫渣；3)在铁水中加入重量百分比为20～60的CaO基脱硫剂；4)在加入脱硫渣和CaO基脱硫剂的同时进行搅拌8～25分钟；5)排渣处理。
2.根据权利要求1所述的铁水脱硫渣用于铁水脱硫的方法，其特征在于CaO基脱硫剂是以CaO为主，辅助加入CaCO3、Ca(OH)2、CaC2、CaF2、Al或Al渣、Mg、Na2O、NaCl、Al2O3、SiO2中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的铁水脱硫渣用于铁水脱硫的方法，其特征在于在铁水中加入的CaO基脱硫剂中，CaO占其中重量百分比的60～100，其余辅助加入的物料占其中重量百分比的40～0。
4.根据权利要求1所述的铁水脱硫渣用于铁水脱硫的方法，其特征在于在铁水中加入脱硫渣和CaO基脱硫剂后的碱度，应满足以下关系式CaO+MgOSiO2+Al2O3≥3.0.]]>
5.根据权利要求1所述的铁水脱硫渣用于铁水脱硫的方法，其特征在于在铁水中加入脱硫渣和CaO基脱硫剂的CaO总的重量百分比控制在55～82范围内。
6.根据权利要求1所述的铁水脱硫渣用于铁水脱硫的方法，其特征在于当在铁水中加入的CaO基脱硫剂大于或等于不加入脱硫渣时需要加入的CaO基脱硫剂数量时，脱硫渣不再重复加入使用。
全文摘要
本发明涉及铁水脱硫处理中将脱硫渣用于铁水脱硫的方法。其解决目前存在的脱硫渣中CaO由于未参与反应，使CaO、Fe等有效元素浪费，生产成本较高。易出现铁水回硫、仅限于KR脱硫渣制作成KR脱硫剂、脱硫渣用于铁水脱硫受到钢品种的限制等不足。技术措施铁水脱硫渣用于铁水脱硫的方法，其步骤保持脱硫渣温度在600℃以上；在铁水中加入重量百分比为80～40的脱硫渣；在铁水中加入重量百分比为20～60的CaO基脱硫剂；在加入脱硫渣和CaO基脱硫剂的同时进行搅拌8～25分钟；排渣处理。本发明能满足各种生产情况和钢品种的要求，使铁水脱硫渣重复使用、减少添加CaO基脱硫剂量、减少渣量排放，使生产成本降低。
文档编号C21C7/064GK1730674SQ20051001937
公开日2006年2月8日 申请日期2005年8月31日 优先权日2005年8月31日
发明者赵中福, 余新河, 魏海, 赵继宇, 王清方, 刘凯, 刘小清 申请人:武汉钢铁(集团)公司