[发明专利]一种铁水脱硫预处理炉渣改性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁水脱硫预处理炉渣改性剂，特别是一种对CaO-Mg脱硫剂进行铁水脱硫后炉渣的改性剂，属于铁水预处理领域。

技术背景

铁水预处理是将铁水硫含量控制到合理的范围内，以缩短转炉冶炼时间，提高转炉工作效率，降低炼钢成本。然而，铁水脱硫预处理普遍存在脱硫后扒渣带铁量大、扒渣难的问题，特别是喷吹CaO-Mg脱硫工艺中，由于炉渣中带铁造成的铁损达到5Kg/t铁左右。从生产实践来看，脱硫后的炉渣存在碱度高、流动性差等问题，造成扒渣时间长，扒渣过程中大量铁水随着炉渣流失，铁水损失严重，直接影响到产量及钢铁料消耗指标。

日本专利昭55-47310《铁水包用渣层易熔剂》，公开了一种防止脱硫渣固化的改质剂，其化学成分(重量％)为：SiO₂ 50～70％、Al₂O₃ 20～36％、Na₂O+K₂O 10～15％。在平均脱硫前罐渣带入量约每吨铁1.67Kg、脱硫剂用量约每吨铁1.23Kg的情况下，以约每吨铁0.4Kg的加入量将改质剂在脱硫前加入脱硫容器中，通过与脱硫炉渣反应生成低熔点渣并由铝热剂反应补充热量来改善渣的流动性，使扒渣操作顺利，铁水收得率提高。其存在的主要问题：①改质能力有限。当脱硫前罐渣带入量较大且脱硫后炉渣中氧化钙含量较高时，以SiO₂和Al₂O₃为主要成分的改质剂降低炉渣熔点、改善炉渣的流动性的能力就显得不足。②该改质剂中的Al₂O₃是通过加入铝粉和氧化铁反应后得到的。铝粉价格昂贵，改质剂成本高。中国专利号98100567.5公开了一种脱硫渣改质剂，其化学成分(重量％)为：Na₂CO₃ 35～50％、SiO₂ 35～50％、CaF₂ 8～15％，余量为Fe₂O₃、P₂O₅和其它不可避免的杂质。该改性剂适用于以CaO为主要成分的脱硫炉渣进行改性，具有一定的改性效果。但不适合CaO-Mg脱硫和脱硫前炉渣量较大的脱硫后炉渣的改性。

对于用CaO-Mg脱硫和脱硫前炉渣量较大的脱硫后炉渣的改性是优化铁水脱硫工艺的技术关键，也是本发明的目的所在。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种能有效降低CaO-Mg脱硫剂处理铁水后脱硫炉渣的熔化温度和粘度，显著改善CaO-Mg脱硫炉渣流变特性和聚集性能的铁水脱硫预处理炉渣改性剂。

本发明的另一个目的是提供制备所述的铁水脱硫预处理炉渣改性剂方法。

本发明的目的通过以下方式来实现：该CaO-Mg铁水脱硫预处理炉渣改性剂，由玻璃粉、钾长石、莹石及苏打配制加工而成；该铁水脱硫预处理炉渣改性剂的化学成分(重量％)满足：SiO₂ 49～57％、CaF₂ 18～25％、Al₂O₃ 2～5％、CaO 2～6％和K₂O+Na₂O 15～25％。

为保证该改性剂具有良好的改善脱硫炉渣的流变特性和聚集性能，其中原料的化学组成(重量％)分别满足：

玻璃粉：SiO₂ 69～72％，CaO 10～11％，Na₂O 10～15％，0＜Al₂O₃＜2.0％，0＜S＜0.03％，0＜MgO＜0.86％，0＜Fe₂O₃＜0.9％；

钾长石：SiO₂ 74～80％，Al₂O₃ 10～14％，K₂O+Na₂O 8～10％；

莹石：CaF₂ 85～90％，0＜SiO₂＜5.0％，0＜S＜0.05％；

苏打：Na₂CO₃＞95％(在高温下分解为Na₂O+CO₂)。

本发明涉及的铁水脱硫预处理炉渣改性剂的制备方法，包含如下步骤：