复合脱硫剂及使用该复合脱硫剂的铁水脱硫方法
【专利摘要】本发明提供了一种复合脱硫剂及使用该复合脱硫剂的铁水脱硫方法。所述复合脱硫剂按重量份计由12～19份的钝化金属镁、75～83份的高镁石灰和2～10份的钠盐混合而成，且总重量份为100份。所述铁水脱硫方法包括：控制铁水温度为1250～1390℃，并向铁水中喷吹4.15～6.35kg/t铁的复合脱硫剂。本发明的有益效果包括：能够降低成本并提高脱硫效果。
【专利说明】复合脱硫剂及使用该复合脱硫剂的铁水脱硫方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁水脱硫【技术领域】，具体来讲，涉及一种低成本、高效率的复合脱硫 齐IJ，以及一种使用该复合脱硫剂的铁水脱硫方法。
【背景技术】
[0002] 国内外铁水脱硫发展至今已有几十种方法，有铁水沟捕撒法、倒包法、机械搅拌 法、吹气搅拌法、喷粉法等等，现在最常用的几种铁水脱硫工艺主要有KR法、单吹颗粒镁工 艺、镁基脱硫剂复合喷吹工艺、混合喷粉工艺。
[0003] 脱硫剂的种类很多，铁水脱硫预处理中常用的脱硫剂有钙系脱硫剂、钠系脱硫剂、 缓系脱硫剂。
[0004] 然而，现有技术中的脱硫剂存在成本高和/或脱硫效率不高的不足。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。
[0006] 例如，本发明的目的在于提供一种低成本且脱硫效果好的铁水用复合脱硫剂。
[0007] 为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种复合脱硫剂。所述复合脱硫剂按重 量份计由12?19份的钝化金属镁、75?83份的高镁石灰和2?10份的钠盐混合而成，且 总重量份为100份。
[0008] 本发明的另一目的在于提供一种能够降低脱硫成本且改善脱硫效果的铁水脱硫 方法。
[0009] 为了实现上述目的，本发明的另一方面提供了一种铁水脱硫方法。所述铁水脱硫 方法控制铁水温度为1250?1390°C，并向铁水中喷吹如权利要求1至5中任意一项所述的 复合脱硫剂4. 15?6. 35kg/t铁。
[0010] 与现有技术相比，本发明的复合脱硫剂及使用该复合脱硫剂的铁水脱硫方法的有 益效果包括：能够降低脱硫成本，且能够提高脱硫效果。
【具体实施方式】
[0011] 在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的复合脱硫剂及使用该复合脱 硫剂的铁水脱硫方法。
[0012] 在本发明的一个示例性实施例中，复合脱硫剂按重量份计可以由12?19份的钝 化金属镁、75?83份的高镁石灰和2?10份的钠盐混合而成，且总重量份为100份。优选 地，复合脱硫剂可以由14?17份的钝化金属镁、77?81份的高镁石灰和5?8份的钠盐 构成。
[0013] 温度在1350°c时，镁有气态，此时镁蒸汽的脱硫能力很强，反应平衡后，硫含量约 为1.6X10_ 5。依照热力学理论，Λ G的值越小，就会越容易向正反应方向进行，因此镁的脱 硫剂在较低的温度下也能做到高脱硫效率。
[0014] 用镁进行铁水脱硫的反应包括以下几个步骤：
[0015] (1)钝化后的金属镁在进入铁水中熔化、汽化和溶解过程；
[0016] (2)铁水中溶解的硫与镁蒸汽的气泡在接触面处发生反应；
[0017] (3)金属镁溶解后的金属镁和硫发生均匀的反应，生成MgS ;
[0018] (4)MgS颗粒形成后进入渣中被排除。
[0019] 发明人发现：用高镁石灰粉剂做为铁水中反应的载体，能够更加充分发挥金属镁 的脱硫作用。并且，相对于采用活性石灰做为镁脱硫剂的载体而言，以高镁石灰作为镁脱 硫剂的脱硫反应载体能够大大降低成本，同时高镁石灰粉剂中CaO、MgO也能起到脱硫的作 用；但是脱硫产物为高熔点的硫化钙、硫化镁，它在高镁石灰表面的存在会抑制高镁石灰颗 粒内部的Ca0、Mg0继续参与脱硫反应。因此，发明人将复合脱硫剂的成分控制为由12?19 份的钝化金属镁、75?83份的高镁石灰和2?10份的钠盐混合而成。这里，配入2?10 份的钠盐，能够借助钠盐熔点低的特点使硫化钙、硫化镁与钠盐形成低熔点的化合物，改善 高镁石灰的反应动力学条件，以提高高镁石灰的利用率；同时，钠盐（例如，Na 2C03)具有很 强的脱硫能力，能显者提1?脱硫效率。
[0020] 关于降低成本的效果具体说明如下：本发明的复合脱硫剂所采用的高镁石灰材料 常规价格可以为300元/t左右；然而，活性石灰的价格通常为600元/t左右，显然，本发明 的方法能够大大降低脱硫剂成本。例如，高镁石灰可为白云石经过高温煅烧后的产物。高 镁石灰的成分可以为CaO :40?60%、Mg0 :30?50%、CaC03 :5?10%和MgC03 :5?10%， 当然，也可含有少量杂质。
[0021] 在本发明中，钝化金属镁中金属镁（TMg)含量彡90%，其余为MgO。钠盐可以为碳 酸钠，碳酸钠中Na 2C03含量优选为彡98%，其余为Si02。钝化金属镁中粒径< 1mm的占80% 以上、且粒径< 2mm的占100%。高镁石灰中粒径< 1mm的占80%以上、且粒径< 2mm的占 100%。钠盐中粒径< 1mm的占80%以上、且粒径< 2mm的占100%。
[0022] 在本发明的另一个示例性实施例中，铁水脱硫方法控制铁水温度为1250? 1390°C，并向铁水中喷吹如上所述的复合脱硫剂4. 15?6. 35kg/t铁。这里，铁水的成分 可按重量百分比计包括3. 5%?4. 8%的C、0. 03%?(λ 15%的S、0. 1%?L 0%的Si、 0. 1 %?1. 0%的Μη、0. 05%?0. 4%的V，以及余量的铁和少量不可不免的杂质。
[0023] 喷吹复合脱硫剂方式可以为混合喷吹法（即先预混）或复合喷吹法（即，两套喷 吹下料装置，在管道中混合，其中钠盐配加在高镁石灰中）。
[0024] 为了更好地理解本发明、下面结合具体示例和对比例进一步说明本发明。
[0025] 示例 1
[0026] 在本示例中，复合脱硫剂中钝化金属镁占14wt%，高镁石灰占78wt%，钠盐占 8wt%。钝化金属镁TMg含量为92wt%，其余为MgO。高镁石灰的成分为：Ca0:50wt%，Mg0: 40wt %，CaC03: 5wt %，MgC03 : 5wt %。
[0027] 某厂140t铁水包采用本示例的复合脱硫剂进行铁水脱硫，铁水主要成分按质量 百分比计为 C :4· 5%，S :0· 07%、Si :0· 3%、Mn :0· 4%，V :0· 3%，余为 TFe，温度为 1300°C。 采用复合喷吹法进行脱硫，向铁水中喷吹复合脱硫剂5. 2kg/t铁水，其中，钝化金属镁的用 量为0. 73kg/t铁水，高镁石灰的用量为4. lkg/t铁水，钠盐的用量为0. 42kg/t铁水。经过 喷吹脱硫，铁水中的硫含量降至0. 012%，达到了钢种要求。
[0028] 对比例
[0029] 某厂140t铁水包采用本示例的钝化金属镁+活性石灰复合的脱硫剂进行铁水脱 硫。钝化金属镁TMg含量为92wt %，其余为MgO。铁水主要成分按质量百分比计为C :4. 5 %， S :0. 07%、Si :0. 3%、Mn :0. 4%，V :0. 3%，余为TFe，温度为1300°C。采用复合喷吹法进行 脱硫，向铁水中喷吹钝化金属镁+活性石灰的脱硫剂4. 9kg/t铁水，其中，钝化金属镁的用 量为0. 8kg/t铁水，高镁石灰的用量为4. lkg/t铁水。经过喷吹脱硫，铁水中的硫含量降至 0.025%。显然，对比例的脱硫效果明显低于本发明的示例1。
[0030] 示例 2
[0031] 在本示例中，复合脱硫剂中钝化金属镁占12wt%，高镁石灰占83wt%，钠盐占 5wt%。钝化金属镁TMg含量为95wt%，其余为MgO。高镁石灰的成分为：Ca0 :40wt%，Mg0: 50wt %, CaC03 ： 5wt %, MgC03 ： 5wt %
[0032] 某厂140t铁水包采用本示例的复合脱硫剂进行铁水脱硫，铁水主要成分按质 量百分比计为 C :4· 0%，S :0· 05%、Si :0· 35%、Μη :0· 3%，V :0· 32%，余为 TFe，温度为 1320°C。采用复合喷吹法进行脱硫，向铁水中喷吹复合脱硫剂5. 4kg/t铁水。经过喷吹脱 硫，铁水中的硫含量降至0.010%，达到了钢种要求。
[0033] 示例 3
[0034] 在本示例中，复合脱硫剂中钝化金属镁占18wt%，高镁石灰占76wt%，钠盐占 6wt%。钝化金属镁TMg含量为95wt%，其余为MgO。高镁石灰的成分为：Ca0 :40wt%，Mg0: 50wt %, CaC03: 5wt %, MgC03 : 5wt %。
[0035] 某厂140t铁水包采用本示例的复合脱硫剂进行铁水脱硫，铁水主要成分按质 量百分比计为 C :4· 0%，S :0· 05%、Si :0· 35%、Μη :0· 3%，V :0· 32%，余为 TFe，温度为 1320°C。采用复合喷吹法进行脱硫，向铁水中喷吹复合脱硫剂5. 25kg/t铁水。经过喷吹脱 硫，铁水中的硫含量降至0.020%，达到了钢种要求。
[0036] 综上所述，本发明的复合脱硫剂和使用该复合脱硫剂的铁水脱硫方法能够在降低 脱硫成本的同时，提高脱硫效果，具有良好的经济效益和广泛的推广前景。
[0037] 尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清 楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。
【权利要求】
1. 一种复合脱硫剂，其特征在于，所述复合脱硫剂按重量份计由12?19份的钝化金属 镁、75?83份的高镁石灰和2?10份的钠盐混合而成，且总重量份为100份。
2. 根据权利要求1所述的复合脱硫剂，其特征在于，所述复合脱硫剂由14?17份的钝 化金属镁、77?81份的高镁石灰和5?8份的钠盐构成。
3. 根据权利要求1所述的复合脱硫剂，其特征在于，所述钝化金属镁中粒径< 1mm的 占80%以上、且粒径〈2mm的占100% ;所述闻缓石灰中粒径〈lmm的占80%以上、且粒径 < 2mm的占100% ;所述钠盐中粒径< 1_的占80 %以上、且粒径< 2mm的占100%。
4. 根据权利要求1所述的复合脱硫剂，其特征在于，所述钝化金属镁的成分按重量百 分比计含有不小于90 %的TMg和不大于10 %的MgO。
5. 根据权利要求1所述的复合脱硫剂，其特征在于，所述高镁石灰的成分按重量百分 比计包括：40%?60 %的CaO、30%?50%的MgO、5%?10%的CaC03、以及5%?10%的 MgC03〇
6. -种铁水脱硫方法，其特征在于，所述铁水脱硫方法包括步骤：控制铁水温度为 1250?1390°C，并向铁水中喷吹如权利要求1至5中任意一项所述的复合脱硫剂4. 15? 6. 35kg/t 铁。
【文档编号】C21C1/02GK104195280SQ201410469718
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】梁新腾, 曾建华, 李扬洲, 龚洪君, 杨森祥, 杜利华, 喻林, 陈均, 何为, 陈路 申请人:攀钢集团西昌钢钒有限公司, 攀钢集团研究院有限公司, 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司