专利名称：一种钢水精炼用预熔型脱硫剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及钢铁冶金技术领域，特别涉及一种钢水精炼用预熔型脱硫剂及其制备
方法。
背景技术：
目前，用于钢水精炼的脱硫剂，其组成主要有两类一类是以石灰和萤石为主要组 分，这种脱硫剂脱硫效果较理想，但组分中的萤石含量较高，会严重影响炉体或罐衬耐火材 料的使用寿命，而且易造成环境污染，给人类和生物带来危害；另一类是以石灰和铝钒土为 主要组分，石灰和铝钒土熔融后生成铝酸钙，其熔点较低，因而成渣速度较快，由于萤石含 量较少，因而对耐材的浸蚀较轻。 炼钢生产中，脱硫剂通常分为混合型脱硫剂、压制成型脱硫剂和预熔型脱硫剂。混 合型脱硫剂，是将各种块状和粉状原料按配比称量后混合而成，在运输和保管过程中，极易 破碎、受潮和粉化，因此使用过程中粉尘大，物料损失多，熔化慢，环境污染严重；压制成型 脱硫剂是采用高压力成型机，直接压制成球，压制的脱硫剂球体强度高，粒度均匀，成球率 高，但仍存在受潮和粉化问题，而且高压力成型机的投资费用较大；预熔型脱硫剂，是将所 有原材料经破碎、制粉、按配比称量、混合后，经过高温熔融后冷却而成，在运输和保管过程 中，不易破碎和粉化，使用过程中粉尘小，流动性好，物料损失少，熔化快，效果好，有利环 保，但高温熔融过程中耗费能源较多，生产成本较高。 专利CN1188154公开了一种低硅含量铝钙渣的配方及其制造方法，其组分铝钒 土，钙石，焦炭等，其制造方法选择低Si02含量的铝钒土矿石、钙石，破碎成块状，取铝钒土 25 29%，钙石43 47%，焦炭25 29%配料，选择冲天炉，在1385。C将炉料熔化，出炉 冷却后即成铝钙渣。该铝钙渣虽具有合理的化学组成，低熔点，无游离氧化钙，流动性好等 优点，但是由于所用原料焦碳中S、 Si含量较高，导致其硫容系数降低，限制了其脱硫作用 的发挥，不利于钢水的深脱硫。 专利CN1389579公开了一种预熔型低熔点铝酸f丐复合脱硫剂，其组成(重量) A1203 (铝砜土 ) 30 60 % ，氧化*丐40 70 % ，其制备方法，先对氧化^进行钝化处理，再 将各组分按要求的比例混合，在电炉或反射炉中熔炼，冷却后经过破碎，制备成颗粒状或粉 状脱硫剂；该复合脱硫剂的生产中，须先钝化、后熔融，工序烦琐，成本较高。
专利CN101314806公开了一种预熔型真空冶炼用脱硫剂，其原料组成(重量)为 Ca0 48 55%， A1203 20 25%， Mg0 5 7%， Al 4 6%， CaF2 1 2%， BaC03 10 15%，其余为杂质，原料粒度为20 30咖，其制备方法先将生石灰(Ca0>90%)和熟铝砜 土^1203 >86%)按照重量比2 : l混合，采用电熔法预熔后，破碎、筛分，之后，再与活性石 灰(Ca0 > 90% )、镁砂(Mg0 > 90% )、铝丸(Al > 99. 8% )、工业纯BaC03(BaC03 > 90% )、 萤石(CaF2 > 85% )混合，最终形成的预熔型脱硫剂。该脱硫剂采用先预熔、后混合配料的 方法，易出现组分不均匀、效果不稳定的情况，渣中含氟较高，易造成环境污染，给人类和生 物带来危害。
专利CN200310103105. 1公开了 一种预熔型精炼净化剂及其生产工艺，其组成 (重量)配比铝矾土 (A1203 > 87%， Si02 < 3% )35 45份、石灰石(CaO > 54%， Si02 < 0. 08% )50 60份、萤石(CaF2 > 92% )2 3份，其制备方法将上述原料分别粉碎至 180目，混合压制成条块状，然后置入高温倒烟窑中，在1420士15t:温度下进行焙烧，制成 12CaO 7A1203晶体，最后经粉碎、筛选，得到l_30mm级别的颗粒状产品。该预熔型钢水洁 净剂，虽然达到了一定脱硫效果，但萤石含量较高，耐火材料的浸蚀较严重，影响了炉衬或 罐衬的使用寿命，而且渣中含氟较高，不利环保，易造成环境污染，给人类和生物带来危害。
发明内容
本发明的目的是克服上述脱硫剂存在的缺陷，提供一种用于钢水精炼的预熔型脱 硫剂及其制备方法，提高钢水精炼脱硫效果，减少脱硫剂用量。
为解决上述技术问题，本发明是采用以下技术方案实现的 —种钢水精炼用预熔型脱硫剂，其特征在于，由下述几种组分按重量百分比组 成 氧化f丐 CaO > 85% 55 70%;
高铝砜土 A1203 > 85% 10 25% ;
铝灰Al203 >30% 10 25%。 所述的铝灰为制铝生产工艺中产生的熔渣经冷却加工后的产物，其主要成分按重 量百分比为Al，Al203和Si02，其中Al 10 25%，A1203 30 60%，Si02 3 . 0 6. 0%，其 余为MgO、 Na20、 CaO、 FeO、 MnO等杂质。 上述的一种钢水精炼用预熔型脱硫剂的制备方法，是将氧化钙、高铝矾土和铝灰 研磨制成0 2mm粉末，再按比例混合，然后经1450 160(TC高温熔炼，熔融出炉冷却后， 破碎成0 70mm颗粒，制成块状预熔型脱硫剂。 所述的脱硫剂中主要杂质按重量百分比为Si02《8 %、 Fe203《1. 5 %、 MgO《1. 2%、CaF2《3%、水分《0. 5%。 与现有技术相比，本发明的有益效果是(1)、熔点低，熔速快，縮短了反应时间和 生产周期；(2)、硫容量高，脱硫率高，脱硫率可达60%以上；(3)、用量少，比混合型脱硫剂 用量减少50%左右；(4)、即可用于钢水脱硫，又可用于铁水脱硫；(5)、由于粒度均匀无粉 化，可减少钢厂粉尘污染；(6)、不吸水，不粉化，不变质，便于储存和运输。(7)、无氟或微氟， 有利环保。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明
实施例1 —种钢水精炼用预熔型脱硫剂，由下述几种组分按重量百分比组成
氧化f丐56% ;高铝砜土 20% ;铝灰24%。 其制备方法，是将氧化钙、高铝矾土和铝灰研磨制成0 2mm粉末，再按比例混合， 然后经155(TC高温熔炼，熔融出炉冷却后，破碎成0 70mm颗粒，制成块状预熔型脱硫剂。 在LF炉的钢水精炼过程中，向钢中加入2. 2kg/T^的预熔型脱硫剂，精炼后，钢水的脱硫率达65%。 实施例2 —种钢水精炼用预熔型脱硫剂，由下述几种组分按重量百分比组成 氧化*丐64% ;高铝砜土 20% ;铝灰16% 。其制备方法，是将氧化H高铝砜土和铝
灰研磨制成0 2mm粉末，再按比例混合，然后经160(TC高温熔炼，熔融出炉冷却后，破碎
成0 70mm颗粒，制成块状预熔型脱硫剂。在LF炉的钢水精炼精炼过程中，向钢中加入
1. 8kg/T^的预熔型脱硫剂，精炼后，钢水的脱硫率达71 % 。 实施例3 —种钢水精炼用预熔型脱硫剂，由下述几种组分按重量百分比组成
氧化f丐68% ;高铝砜土 20% ;铝灰12%。 其制备方法，是将氧化钙、高铝矾土和铝灰研磨制成0 2mm粉末，再按比例混合， 然后经160(TC高温熔炼，熔融出炉冷却后，破碎成0 70mm颗粒，制成块状预熔型脱硫剂。 在LF炉的钢水精炼精炼过程中，向钢中加入1. 4kg/T钢的预熔型脱硫剂，精炼后，钢水的脱 硫率达75%。
实施例4 —种钢水精炼用预熔型脱硫剂，由下述几种组分按重量百分比组成
氧化钙56 % ;高铝矾土 24 % ;铝灰20 % 。 其制备方法，是将氧化钙、高铝矾土和铝灰研磨制成0 2mm粉末，再按比例混合， 然后经153(TC高温熔炼，熔融出炉冷却后，破碎成0 70mm颗粒，制成块状预熔型脱硫剂。 在LF炉的钢水精炼精炼过程中，向钢中加入2. 2kg/T^的预熔型脱硫剂，精炼后，钢水的脱 硫率达65%。
实施例5 —种钢水精炼用预熔型脱硫剂，由下述几种组分按重量百分比组成
氧化f丐64% ;高铝砜土 24% ;铝灰12%。 其制备方法，是将氧化钙、高铝矾土和铝灰研磨制成0 2mm粉末，再按比例混合， 然后经158(TC高温熔炼，熔融出炉冷却后，破碎成0 70mm颗粒，制成块状预熔型脱硫剂。 在LF炉的钢水精炼精炼过程中，向钢中加入1. 8kg/T^的预熔型脱硫剂，精炼后，钢水的脱 硫率达68%。
实施例6 —种钢水精炼用预熔型脱硫剂，由下述几种组分按重量百分比组成
氧化f丐68% ;高铝砜土 16% ;铝灰16%。 其制备方法，是将氧化钙、高铝矾土和铝灰研磨制成0 lmm粉末，再按比例混合， 然后经160(TC高温熔炼，熔融出炉冷却后，破碎成0 70mm颗粒，制成块状预熔型脱硫剂。 在LF炉的钢水精炼精炼过程中，向钢中加入1. 2kg/T^的预熔型脱硫剂，精炼后，钢水的脱 硫率达73%。
实施例7 —种钢水精炼用预熔型脱硫剂，由下述几种组分按重量百分比组成
氧化f丐50% ;高铝砜土 25% ;铝灰25%。 其制备方法，是将氧化钙、高铝矾土和铝灰研磨制成0 2mm粉末，再按比例混合，
5然后经153(TC高温熔炼，熔融出炉冷却后，破碎成0 70mm颗粒，制成块状预熔型脱硫剂。 在LF炉的钢水精炼精炼过程中，向钢中加入2. 2kg/T^的预熔型脱硫剂，精炼后，钢水的脱 硫率达68%。
实施例8 —种钢水精炼用预熔型脱硫剂，由下述几种组分按重量百分比组成
氧化f丐52% ;高铝砜土 25% ;铝灰23%。 其制备方法，是将氧化钙、高铝矾土和铝灰研磨制成0 2mm粉末，再按比例混合， 然后经153(TC高温熔炼，熔融出炉冷却后，破碎成0 70mm颗粒，制成块状预熔型脱硫剂。 在LF炉的钢水精炼精炼过程中，向钢中加入2. Okg/T^的预熔型脱硫剂，精炼后，钢水的脱 硫率达72%。
实施例9 —种钢水精炼用预熔型脱硫剂，由下述几种组分按重量百分比组成
氧化f丐54% ;高铝砜土 25% ;铝灰21%。 其制备方法，是将氧化钙、高铝矾土和铝灰研磨制成0 lmm粉末，再按比例混合， 然后经155(TC高温熔炼，熔融出炉冷却后，破碎成0 70mm颗粒，制成块状预熔型脱硫剂。 在LF炉的钢水精炼精炼过程中，向钢中加入1. 8kg/T^的预熔型脱硫剂，精炼后，钢水的脱 硫率达73%。 上述实施例中氧化钙中的有效成分CaO大于85 % ，高铝矾土中的有效成分A1203大 于85% ，铝灰取自制铝生产工艺中产生的熔渣，经冷却加工研磨成粉，其主要成分按重量百 分比为Al，Al203和Si02，其中Al 10 25%，A1203 30 60%，Si02 3 . 0 6. 0%，其余为 MgO、 Na20、 CaO、 FeO、 MnO等杂质。 脱硫剂中主要杂质按重量百分比为Si02《8%、 Fe203《1.5%、MgO《1.2%、 CaF2《3%、水分《0. 5%控制。
权利要求
一种钢水精炼用预熔型脱硫剂，其特征在于，由下述几种组分按重量百分比组成氧化钙 CaO≥85％ 55～70％；高铝矾土 Al2O3≥85％ 10～25％；铝灰 Al2O3≥30％ 10～25％。
2. 根据权利要求1所述的一种钢水精炼用预熔型脱硫剂，其特征在于，所述的铝灰为 制铝生产工艺中产生的熔渣经冷却加工后的产物，其主要成分为Al、 A1203和Si(^，按重量 百分比计，其中Al 10 25%，A1203 30 60%，Si02 3 . 0 6. 0%，其余为Mg0、Na20、Ca0、 Fe0、Mn0等杂质。
3. 权利要求1所述的一种钢水精炼用预熔型脱硫剂的制备方法，其特征在于，将氧化 钙、高铝矾土和铝灰研磨制成0 2mm粉末，再按所述比例混合，然后经1450 160(TC高温 熔炼，熔融出炉冷却后，破碎成0 70mm颗粒，制成块状预熔型脱硫剂。
4. 根据权利要求1或3所述的一种钢水精炼用预熔型脱硫剂的制备方法，其特征在 于，所述的脱硫剂中主要杂质按重量百分比为Si02《8%、 Fe203《1. 5%、 MgO《1. 2%、 CaF2《3%、水分《0. 5%。
全文摘要
本发明涉及钢铁冶金技术领域，特别涉及一种钢水精炼用预熔型脱硫剂，其特征在于，由下述几种组分按重量百分比组成氧化钙55～70％；高铝矾土10～25％；铝灰10～25％。所述的铝灰为制铝生产中的熔渣。其制备方法是将上述组分研磨制成0～2mm粉末，按比例混合，经1450～1600℃高温熔炼，出炉冷却后，破碎成0～70mm颗粒即可。其杂质SiO2≤8％、Fe2O3≤1.5％、MgO≤1.2％、CaF2≤3％、水分≤0.5％。本发明的有益效果是(1)熔点低，熔速快；(2)脱硫率可达60％以上；(3)脱硫剂用量减少50％左右；(4)可用于钢水、铁水脱硫；(5)无氟或微氟，有利环保。
文档编号C21C7/064GK101736131SQ200910248969
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者陈云天, 马世德 申请人:辽宁天和矿产有限公司