一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法

专利名称：一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于钢铁冶金用脱硫剂技术领域。具体涉及一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。
背景技术：
为了提高钢材产品质量及降低生产成本，縮短生产周期，炉外处理在钢铁生产过程中越 来越被重视。炉外处理是铁水预处理与钢水炉外精炼的统称，是指在冶炼炉(高炉、转炉、 电炉)生产铁水、钢水的基础上，以更加经济、有效的方法改进铁水、钢液的物理与化学性 能的冶金手段。
钢铁冶炼炉外处理过程中会产生大量废渣，由于碱度高、含金属颗粒及有害元素等原因， 其利用途径及利用率极为有限，露天堆置或填埋处理则会对地表环境和地下水产生较严重的 污染。
目前，炉外处理废渣主要被当做普通的建筑材料，应用于铺路基、填海，其碱度高以及 冶金性能等特点未被有效发挥，自身价值未被充分利用；有少量在农业中作为硅肥、磷肥和 土壤改良剂，或在制造业中作为陶瓷、玻璃等原料，这与冶金工业生成的大渣量并不能匹配。
炉外处理废渣亦被应用于冶金行业以烧结原料使用，可以回收废渣中Fe、CaO等成分， 降低烧结矿燃料消耗。但由于对烧结成品有害元素含量的要求，只有有害元素含量低的废渣 才能被利用；国内外亦有向精炼废渣中添加石灰及萤石制备精炼剂，用于钢水精炼，废渣回 收利用率为30~45%，废渣的循环利用减少了精炼过程石灰、萤石的使用量，降低了能耗，节 约了生产成本，但是由于其废渣中硫含量高，导致脱硫剂中硫含量偏高，影响其脱硫能力， 且炉渣回收利用率较低。
"一种钢水精炼剂及其制备方法"(CN 200710052744.8)专利技术，该钢水精炼剂的主要 成分为60 卯wt。/。的钢包炉精炼废渣、4 15wt。/。的CaO、 6 25wt。/。的A1203混合物以及占上述 混合物重量15 25wtn/。的浓度为5wt。/。至饱和的氯化镁溶液。该钢水精炼剂的制备方法为，将 上述各组分均匀混合后制粒，然后放入加热炉中在600 90(TC条件下加热1.5 3小时，出炉后 自然冷却。为保证一定的脱硫能力和粘结性，加入的氯化镁溶液浓度需达到一定值(〉 0.5wt%)，这不仅增加了生产成本，过多的卤族元素的存在对精炼剂性能也产生了不利影响， 同时，由于制备过程中需要在加热炉中进行长时间高温加热，精炼剂的制备过程能耗较大。
"一种钢包炉钢水精炼剂及其制备方法"(CN200810048673.9)专利技术，该钢水精炼剂的
3主要成分为50 90wt。/。的钢包炉精炼废渣、4 20wt。/。的CaO、 6 30wt。/。的A1203混合物和重量 百分浓度为0.3 3wtM粘结剂溶液。其制备方法是将精炼废渣放入加热炉中在800 100(TC条 件下通水蒸气加热0.5~1.5小时，出炉自然冷却后，将其与占上述混合物重量5-15wtM的重 量百分浓度为0.3 3wtM的粘结剂溶液均匀混合制粒，在100 20(TC条件下烘干1 3小时。该 精炼剂制备过程中亦需要在加热炉中进行长时间高温加热，精炼剂的制备过程能耗较大。

发明内容
本发明旨在克服上述技术缺陷，目的是提供一种工艺简单、能耗小、成本低的炉外处理 用脱硫剂的制备方法，用该方法所制备的脱硫剂冶金性能好和脱硫能力强。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是先按固液比为l: (2~8)将炉外处理废渣 放入温度为80 374。C的水中，搅拌2 60分钟，再进行过滤，干燥；然后将30 80wtM的经上 述处理后的炉外处理废渣和20~70%的添加剂混匀装袋或分别装袋。
炉外处理废渣的化学组分为CaO为30~65wt%， Si02为8~35wt%，八1203为2~30%， S 为0.2~3.5wt%，其余为MgO、 CaF2、 MnO、 FeO、 P以及其它杂质；炉外处理废渣的颗粒粒 度S0.4mm。
添加剂是按下列组分及其含量混匀装袋或分别装袋
石灰 70~100wt%; 铝土矿、氧化铝、萤石中的一种 0 30wt%; 铝丸、电石中的一种 0~10wt%。
所述的石灰的CaO含量^:80wt。/。，铝土矿的A1203含量^40wt。/。，萤石的CaF2含量^90wt。/。， 电石的CaC2含量^70wt。/。；石灰、铝土矿和氧化铝的颗粒粒度S0.4mm，萤石粒度^15mm，铝 丸粒度^20mm，电石粒度S80mm。
所述的干燥或为自然干燥或为人工烘干，干燥后的炉外处理废渣的水分含量^).5wto/0。
由于采用上述技术方案，本发明针对现有废渣制备精炼剂过程中采用高温焙烧或水蒸气 加热处理温度高、时间长、能耗高且易于引入杂质元素等缺陷，利用水对废渣进行去硫处理， 去硫处理工艺简单，处理条件易于实现，处理温度低，处理时间短，能耗低且不会引入杂质。 由于去硫处理降低了废渣中有害元素硫，在制备炉外处理脱硫剂时废渣利用量大，添加剂加 入量小，有利于脱硫剂成本的降低。考虑到脱硫剂使用过程中的实际情况，采取了不同的添 加剂配制方案，有利于改善脱硫剂的冶金性能和提高脱硫剂的脱硫能力。
因此，本发明具有工艺简单、能耗低和成本低的特点；所制备的炉外处理脱硫剂冶金性能好和脱硫能力强。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
对本发明作进一步描述，并非对本发明保护范围的限制 为避免重复，先将炉外处理废渣的化学组分和物理性能、添加剂各组分的理化性能统一
描述如下，下面各实施例中将不赘述。
炉外处理废渣的化学组分为CaO为30~65wt%， Si02为8~35wt%， A1203为2~30%， S
为0.2~3.5wt%，其余为MgO、 CaF2、 MnO、 FeO、 P以及其它杂质。
炉外处理废渣的颗粒粒度^).4mm;干燥后的炉外处理废渣的水分含量^).5wto/0。 添加剂各组分中石灰的CaO含量^80wty。，铝土矿的Al2O3含量^40wtn/。，萤石的CaF2
含量^90wty。，电石的CaC2含量^70wty。；石灰、铝土矿和氧化铝的颗粒粒度^).4mm，萤石粒
度^15mm，铝丸粒度^20mm，电石粒度580mm。
实施例l
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法，先按固液比为1 : (2 5)将炉外处理废渣放入温 度为250 374。C的水中，搅拌2 30分钟，再进行过滤，人工烘干；然后将30 55wt。/。的经上 述处理后的炉外处理废渣和45 70%的石灰分别装袋。 实施例2
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法，先按固液比为l : (5 8)将炉外处理废渣放入温 度为80 25(TC的水中，搅拌30 60分钟，再进行过滤，自然干燥；然后将55 80wt。/。的经上 述处理后的炉外处理废渣和20~45%的石灰混匀装袋。 实施例3
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。先按固液比为1 : (2 4)将炉外处理废渣放入温 度为300-374。C的水中，搅拌2 20分钟，再进行过滤，人工烘干；然后将60 80wt。/。的经上 述处理后的炉外处理废渣和20~40%的添加剂分别装袋。
添加剂按下列组分及其含量分别装袋 石灰 70~85wt%; 氧化铝 15-30 wt%。
实施例4
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。添加剂按下列组分及其含量分别装袋.-石灰 90~95wt%;铝丸 5~10wt%。 其余同实施例3。 实施例5
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。添加剂按下列组分及其含量分别装袋
石灰 80~96wt%; 氧化铝 3~15wt%; 铝丸 l~5wt%。 其余同实施例3。 实施例6
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。添加剂按下列组分及其含量分别装袋 石灰 80~96wt%; 萤石 3~15wt%; 电石 1~5 wt%。
其余同实施例3。 实施例7
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。先按固液比为1 : (4~6)将炉外处理废渣放入温 度为80 20(TC的水中，搅拌40-60分钟，再进行过滤，自然干燥；然后将45 60wt。/。的经上 述处理后的炉外处理废渣和40~55%的添加剂分别装袋。
添加剂按下列组分及其含量混匀装袋 石灰 70~85wt%; 铝土矿 15~30wt%。 实施例8
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。添加剂按下列组分及其含量混匀装袋 石灰 90~95wt%; 电石 5~10wt%。 其余同实施例7。 实施例9
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。添加剂按下列组分及其含量混匀装袋 石灰 80~96wt%;氧化铝 3~15 wt%;
电石 l~5wt%。。其余同实施例7。实施例10
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。添加剂按下列组分及其含量混匀装袋-石灰 80 96wt%;铝土矿 3~15wt%;电石 l~5wt%。其余同实施例7。实施例11
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。先按固液比为1 : (6~8)将炉外处理废渣放入温度为200 30(TC的水中，搅拌20 40分钟，再进行过滤，人工烘干；然后将30 45wt。/。的经上述处理后的炉外处理废渣和55~70%的添加剂分别装袋。
添加剂按下列组分及其含量分别装袋
石灰 70~85wt%;
萤石 15~30wt%。实施例12
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。添加剂按下列组分及其含量混匀装袋石灰 80~95wt%;铝土矿 15~20wt%;其余同实施例11。实施例13
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。添加剂按下列组分及其含量混匀装袋石灰 80~96wt%;铝土矿 3~15wt%;电石 卜5wt0/0。
其余同实施例11。
实施例14
一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。添加剂按下列组分及其含量混匀装袋石灰 80~96wt%;萤石 3~15wt°/o;铝丸 l~5wt%。其余同实施例11。
本具体实施方式
利用水对废渣进行去硫处理，去硫处理工艺简单，处理条件易于实现，处理温度低，处理时间短，能耗低且不会引入杂质。由于去硫处理降低了废渣中有害元素硫，在制备炉外处理脱硫剂时废渣利用量大，添加剂加入量小，有利于脱硫剂成本的降低。考虑到脱硫剂使用过程中的实际情况，采取了不同的添加剂配制方案，有利于改善脱硫剂的冶金性能和提高脱硫剂的脱硫能力。
因此，本具体实施方式
具有工艺简单、能耗低和成本低的特点；所制备的炉外处理脱硫剂冶金性能好和脱硫能力强。
8
权利要求
1、一种炉外处理用脱硫剂的制备方法，其特征在于先按固液比为1∶(2～8)将炉外处理废渣放入温度为80～374℃的水中，搅拌2～60分钟，再进行过滤，干燥；然后将30～80wt％的经上述处理后的炉外处理废渣和20～70％的添加剂混匀装袋或分别装袋；炉外处理废渣的化学组分为CaO为30～65wt％，SiO2为8～35wt％，Al2O3为2～30％，S为0.2～3.5wt％，其余为MgO、CaF2、MnO、FeO、P以及其它杂质；炉外处理废渣的颗粒粒度≤0.4mm；添加剂是按下列组分及其含量混匀装袋或分别装袋石灰70～100wt％，铝土矿、氧化铝、萤石中的一种0～30wt％，铝丸、电石中的一种 0～10wt％。
2、 根据权利要求1所述的炉外处理用脱硫剂的制备方法，其特征在于所述的石灰的CaO 含量^80wt。/。，铝土矿的Al2O3含量^40wt。/。，萤石的CaF2含量^90wt。/。，电石的CaC2含量 270wt%;石灰、铝土矿和氧化铝的颗粒粒度S0.4mm，萤石粒度^15mm，铝丸粒度^20mm， 电石粒度S80mm。
3、 根据权利要求1所述的炉外处理用脱硫剂的制备方法，其特征在于所述的干燥或为自 然干燥或为人工烘干，干燥后的炉外处理废渣的水分含量^).5wt。/。。
4、 根据权利要求1~3项中任一项所述的炉外处理用脱硫剂的制备方法所制备的炉外处理 用脱硫剂。
全文摘要
本发明涉及一种炉外处理用脱硫剂及其制备方法。其技术方案是先按固液比为1∶(2～8)将炉外处理废渣放入温度为80～374℃的水中，搅拌2～60分钟，再进行过滤，干燥；然后将30～80wt％的经上述处理后的炉外处理废渣和20～70％的添加剂混匀装袋或分别装袋。炉外处理废渣的化学组分为CaO为30～65wt％，SiO₂为8～35wt％，Al₂O₃为2～30％，S为0.2～3.5wt％，其余为MgO、CaF₂、MnO、FeO、P以及其它杂质。添加剂按下列组分及其含量混匀装袋或分别装袋石灰为70～100wt％；铝土矿、氧化铝、萤石中的一种为0～30wt％；铝丸、电石中的一种为0～10wt％。本发明具有工艺简单、能耗低和成本低的特点；所制备的炉外处理脱硫剂冶金性能好和脱硫能力强。
文档编号C21C7/064GK101649371SQ20091006373
公开日2010年2月17日 申请日期2009年8月26日 优先权日2009年8月26日
发明者何环宇, 倪红卫, 刘吉刚, 华 张 申请人:武汉科技大学