专利名称：一种在折铁过程进行铁水脱磷、脱硅、脱硫的方法
技术领域：
本发明属于冶炼工艺技术领域，尤其涉及一种利用两罐铁水倒罐折铁过程同时进行铁水脱磷、脱硅、脱硫的方法。
背景技术：
对于绝大多数的钢种来说，磷是有害元素。因为钢中的磷能显著降低钢的韧性，尤其是回火韧性和冲击韧性，磷的枝晶偏析使钢材产生带状组织，从而造成钢板的各向异性。因此，通常在冶炼过程中都尽量降低钢中的磷含量。 近年来，随着科学技术的发展，用户对钢材质量的要求不断提高。例如低温用钢、海洋用钢等均要求钢中的磷含量需小于O. 005%。另外，伴随我国钢铁生产规模的不断扩大，不仅使铁矿石的使用量成倍增长，而且其中高磷矿石的应用量亦日渐增加，从而给冶炼过程中的脱磷带来了一定难度。铁水预处理是指铁水进入炼钢炉吹炼之前所进行的去除铁水中某一或某些元素或杂质的工艺，它诞生的直接原因是为了解决铁水中硫含量超标的问题应运而生的，尔后才逐渐发展成转炉炼钢生产中现代化工艺流程中不可或缺的部分。由于磷对钢材质量的不利影响以及对纯净钢质量要求的不断提高，八十年代以来，许多冶金工作者都致力于铁水预处理脱磷问题的研究，并开发了各种处理方法。其中根据所用容器不同，可分为两类一种是在盛装铁水的铁水罐或鱼雷罐车中进行除鳞；另一种则是在转炉内进行铁水脱磷预处理，并且两种方法均在工业上得到了实际应用。
发明内容
本发明旨在提供一种简单实用，成本低廉，可在两罐铁水倒罐折铁过程中同时进行铁水脱磷、脱硅、脱硫的“三脱”处理，从而显著降低铁水中的磷、硅、硫含量，达到获得低硅、低磷钢水的目的。为此，本发明采取了如下解决方案
一种在折铁过程进行铁水脱磷、脱硅、脱硫的方法，其特征在于
折铁前，按照每吨铁5-15kg的比例，向装有铁水的铁水罐或鱼雷罐内加入以工业废料为主的溶剂材料；
将已加入溶剂材料的铁水罐或鱼雷罐内的铁水折入另一空的铁水罐或鱼雷罐中，折铁时间为4-6min，利用折铁过程中铁水的混冲作用，将铁水罐或鱼雷罐中的溶剂材料充分搅拌混合，并通过碳酸盐遇热分解释放出的CO和CO2气体，进一步搅拌铁液，去除铁水中的P、Si、S ;
铁水预处理结束后先进行扒渣，然后进行铁水深脱硫或直接兑入转炉冶炼。所述溶剂材料是指将含FeO 30-50wt%的转炉尘泥、含CaO 20_50wt%的白灰筛下料、转炉渣、精炼渣、含CaCO3 5-20被％的生石灰筛下料以及含MgO或MgCO3 5_15wt%的转炉或钢水罐废砖、菱镁石、研磨成细粉后，再将四种细粉与淀粉按一定比率进行混合均匀后，压制成粒径为5-50mm的团块，其中各组份重量百分比含量控制在转炉尘泥15_25%、含CaO渣料15-30%、生石灰筛下料15-35%、镁质工业废料15-25%、淀粉10_25%。本发明实现“三脱”的基本机理和效果为
由于本发明以工业废料为主的溶剂材料中含有一定量的FeO，因此在两罐铁水折铁过程中，其中的氧能够氧化铁水中的硅和磷，使其生成SiO2和P2O5,从而达到降低铁水中硅和磷含量的效果。同时，由于本发明以工业废料为主的溶剂材料中含有一定量的CaCO3, CaCO3遇热分解可生成一定量的CaO ;加之溶剂材料中本就含有一定量的CaO，因此能够保证较高的顶渣碱度。同时，折铁过程的动力学作用以及CaCO3遇热分解生成的CO和CO2气体的搅拌作用，使得折铁过程的动力学条件优越；尤其是CaCO3遇热分解生成的CO和CO2气体还可带动氧化产物的上浮，并促进脱硫反应的进行，而且上浮的产物能够被高碱度的顶渣吸附，生成稳定的化合物，从而能够达到较高的脱磷率、脱硫率及脱硅率，显著降低铁水中的磷、硅、硫含量。据统计，实施本发明的脱磷效率、脱硅效率及脱硫效率可分别达到50%、30%及15%以、上，达到获得低硅、低磷钢水的目的。且由于本发明所加入的溶剂材料主要为工业废料，因此成本较低，资源易得，便于操作和实施。
具体实施例方式实施例I :实装量为105吨铁水罐
首先将含FeO 40wt%的转炉尘泥、含CaO 30wt%的白灰筛下料、含CaCO3 20wt%的生石灰筛下料及含Mg05wt%的转炉废砖分别破碎并研磨成细粉，再将四种细粉按照转炉尘泥19wt %、含CaO禮:料24 wt %、生石灰筛下料30 wt %、镁质工业废料16 wt %、淀粉11 wt %的比例，一起放入搅拌机内混合均匀后，用压力机压制成粒径为IOmm的团块形状的溶剂材料备用。折铁前，向装有铁水的铁水罐内加入600kg制备好的溶剂材料。将已加入溶剂材料的铁水罐内的铁水折入另一空的铁水罐中，折铁时间为4min，利用折铁过程中铁水的混冲作用，将铁水罐或鱼雷罐中的溶剂材料充分搅拌混合，并通过碳酸盐遇热分解释放出的CO和CO2气体，进一步搅拌铁液，去除铁水中的P、Si、S。铁水预处理结束后先进行扒渣，然后直接兑入转炉冶炼。其效果为未处理前，铁水中硅、磷、硫含量分别为O. 44 wt%、0.085 wt%、0. 026
Wt% ；
折铁后，铁水中硅、磷、硫含量分别达到O. 29 wt%、0. 038wt%、0. 020 wt%。实施例2 :实装量为100吨铁水罐
首先将含Fe030wt%的转炉尘泥、含CaO 45wt%的转炉渣、含CaCO3 10wt%的生石灰筛下料及含Mg05wt9^^钢水罐废砖分别破碎并研磨成细粉，再将四种细粉按照转炉尘泥24 wt%、含CaO渣料15 wt %、生石灰筛下料20 wt %、镁质工业废料21 wt %、淀粉20 wt %的比例，一起放入搅拌机内混合均匀后，用压力机压制成粒径为40_的团块形状的溶剂材料备用。折铁前，向装有铁水的铁水罐内加入800kg制备好的溶剂材料。将已加入溶剂材料的铁水罐内的铁水折入另一空的铁水罐中，折铁时间为5min，利用折铁过程中铁水的混冲作用，将铁水罐或鱼雷罐中的溶剂材料充分搅拌混合，并通过碳酸盐遇热分解释放出的CO和CO2气体，进一步搅拌铁液，去除铁水中的P、Si、S。铁水预处理结束后先进行扒渣，然后直接兑入转炉冶炼。其效果为未处理前，铁水中硅、磷、硫含量分别为O. 53wt%、0. 097wt%、0. 032wt% ；折铁后，铁水中硅、磷、硫含量分别达到O. 35 wt%、0. 040wt%、0. 025 wt%。实施例3 :实装量为101吨铁水罐
首先将含Fe030wt%的转炉尘泥、含CaO 20wt%的精炼渣、含CaCO3 10wt%的生石灰筛下料及含MgCO3 10wt%的菱镁石分别破碎并研磨成细粉，再将四种细粉按照转炉尘泥15wt %、含CaO渣料28 wt %、生石灰筛下料23 wt %、镁质工业废料20wt %、淀粉14wt %的比例，一 起放入搅拌机内混合均匀后，用压力机压制成粒径为25_的团块形状的溶剂材料备用。折铁前，向装有铁水的铁水罐内加入1200kg制备好的溶剂材料。将已加入溶剂材料的铁水罐内的铁水折入另一空的铁水罐中，折铁时间为6min，利用折铁过程中铁水的混冲作用，将铁水罐或鱼雷罐中的溶剂材料充分搅拌混合，并通过碳酸盐遇热分解释放出的CO和CO2气体，进一步搅拌铁液，去除铁水中的P、Si、S。铁水预处理结束后先进行扒渣，然后进行铁水深脱硫。其效果为未处理前，铁水中硅、磷、硫含量分别为O. 72wt%、0. 101wt%、0. 048wt% ；折铁后，铁水中硅、磷、硫含量分别达到O. 45 wt%、0. 048wt%、0. 032 wt%。
权利要求
1.一种在折铁过程进行铁水脱磷、脱硅、脱硫的方法，其特征在于 折铁前，按照每吨铁5-15kg的比例，向装有铁水的铁水罐或鱼雷罐内加入以工业废料为主的溶剂材料； 将已加入溶剂材料的铁水罐或鱼雷罐内的铁水折入另一空的铁水罐或鱼雷罐中，折铁时间为4-6min，利用折铁过程中铁水的混冲作用，将铁水罐或鱼雷罐中的溶剂材料充分搅拌混合，并通过碳酸盐遇热分解释放出的CO和CO2气体，进一步搅拌铁液，去除铁水中的P、Si、S ; 铁水预处理结束后先进行扒渣，然后进行铁水深脱硫或直接兑入转炉冶炼。
2.根据权利要求I所述的在折铁过程进行铁水脱磷、脱硅、脱硫的方法，其特征在于，所述溶剂材料是指将含FeO 30-50wt%的转炉尘泥、含CaO 20-50wt%的白灰筛下料、转炉渣、精炼渣、含CaCO3 5-20wt%的生石灰筛下料以及含MgO或MgCO3 5_15wt%的转炉或钢水罐废砖、菱镁石研磨成细粉后，再将四种细粉与淀粉按一定比率进行混合均匀后，压制成 粒径为5-50mm的团块；其中各组份重量百分比含量控制在转炉尘泥15_25%、含CaO渣料15-30%、生石灰筛下料15-35%、镁质工业废料15-25%、淀粉10_25%。
全文摘要
本发明提供一种在折铁过程进行铁水脱磷、脱硅、脱硫的方法，折铁前向装有铁水的铁水罐内加入以工业废料为主的溶剂材料，再将铁水折入另一铁水罐中，处理结束后进行扒渣操作。由于溶剂材料中含有一定量的FeO和CaCO3，使铁水中的硅和磷氧化生成SiO2和P2O5，降低铁水中硅和磷含量；CaCO3遇热分解可生成一定量的CaO，能保证较高的顶渣碱度；折铁过程的动力学作用及CaCO3遇热分解生成的CO和CO2气体的搅拌作用，可带动氧化产物上浮，促进脱硫反应进行，且上浮产物能被高碱度的顶渣吸附，生成稳定的化合物，从而显著降低铁水中的磷、硅、硫含量，使脱磷、脱硅、脱硫效率可分别达到50%、30%、15%以上。
文档编号C21C1/04GK102732663SQ201210087438
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者孙群, 徐延浩, 李伟东, 王岱, 陈兆军, 马勇, 马成, 高学中 申请人:鞍钢股份有限公司