[发明专利]一种脱硫剂及其应用以及铁水KR法脱硫方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼领域，具体地，涉及一种脱硫剂及其应用，以及采用该脱硫剂进行铁水KR法脱硫的方法。

背景技术

钢铁材料中，硫含量直接影响着其使用性能，钢中硫含量过高会导致钢的热加工性能变坏，造成钢的“热脆”；此外还会明显降低钢的焊接性能，引起高温龟裂；钢的塑性也随着硫含量的增加显著变差；纯铁或硅钢片中，含硫量高，磁滞损失增加。所以脱硫成为钢铁冶炼中的主要目标之一。而铁水脱硫被认为是减轻高炉、转炉的冶金负荷，提高技术经济指标的主要方法，也成为了冶炼低硫洁净钢必不可少的技术手段。

我国是钒钛磁铁矿大国，攀钢、成钢、昆钢、威钢等企业都是采用钒钛磁铁矿进行冶炼，钒钛磁铁矿高炉冶炼出的铁水与普通铁水存在一些差异：炉温水平低，高炉脱硫能力差，生产的铁水的硫含量比国内其它未使用钒钛磁铁矿的钢厂平均高出0.03-0.04个百分点，温度低40-50℃。目前，钢厂里主要的铁水预脱硫方法有KR脱硫法和喷吹脱硫法，脱硫之前都要进行前扒渣，扒去浮渣，裸露出铁水，脱硫后都要进行后扒渣，扒去脱硫渣。喷吹脱硫法是指将脱硫粉剂或颗粒脱硫剂用氮气为载体喷入铁水中，使得脱硫剂与铁水中的硫反应，从而达到脱硫的目的；KR脱硫法又叫机械搅拌式脱硫法，它是将耐火材料制成的搅拌头浸入铁水中，在旋转搅拌头带动铁水搅动的同时加入脱硫剂，使脱硫剂在不断地搅拌过程中与铁水中硫充分接触反应，达到脱硫的目的。KR法脱硫可以借助搅拌的动力学优势达到深脱硫效果，从而可减少处理成本的投入，但是同时也存在着铁水温降比较大、渣态不好、铁损比较大等不足，特别是运用到含钒铁水的脱硫过程后，由于含钒铁水的特殊性，脱硫剂单耗、铁损更是明显上升，脱硫产能下降。因此需要一种能适应含钒铁水KR法脱硫的脱硫剂改善脱硫效果。

传统KR法脱硫的脱硫剂以CaO基为主。CN1405331A公开了一种可同时用于喷吹法和KR法的铝钙复合脱硫剂配方，其化学成分为：CaO为40-75重量％，Al₂O₃为5-30重量％，C为1-8重量％，Al为2-15重量％，氯盐为1-10重量％，添加剂为1-5重量％，润滑剂为1-5重量％，SiO₂≤10重量％，MgO≤10重量％，须将混合好的原料经活化处理再加入添加剂和润滑剂，再混合均匀。其生产过程包括活化工艺，生产工艺复杂。CN1528919A公开了一种用含铝氧化钙基脱硫剂对铁水脱硫的方法，其脱硫剂成份为：CaF₂为5-10重量％，金属铝为2-5重量％，矿物油为2-5重量％，其余为CaO。CN101676410A公开了一种高硅铁水脱硫用铝渣、脱硫剂及脱硫方法，其脱硫剂成份为：石灰粉∶萤石∶高硅铁水脱硫用铝渣＝8.5-9.2∶0.6-1.0∶0.5-0.8。其中，铝渣成份为铝粉48-50重量％，矾土38-42重量％，萤石粉7-9重量％，沥青焦粉2-3重量％。

由于含钒铁水组分和性能的特殊性，上述三种脱硫剂均不适用于含钒铁水的脱硫，现有技术中还未有适用于KR法对含钒铁水进行脱硫的脱硫剂。

发明内容

本发明的目的是为了对含钒铁水进行脱硫，提供新的脱硫剂及其应用以及一种铁水KR法脱硫的方法。

本发明的发明人通过大量实验发现，脱硫剂中含有氧化钙、氟化钙、碳化钙、碳酸钠、铝和三氧化二铝，并将各组分的含量分别控制在一定的范围内，且所述脱硫剂的粒子直径≤2mm时可以适用于含钒铁水的脱硫，且脱硫效率较高，脱硫剂单耗低。

因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种脱硫剂，其特征在于，所述脱硫剂含有25-31重量％的氧化钙，10-20重量％的氟化钙，10-25重量％的碳化钙，4.5-15重量％的碳酸钠，3-6重量％的铝，5-8重量％的三氧化二铝，且所述脱硫剂的粒子直径≤2mm。

另一方面，本发明还提供了一种脱硫剂，其特征在于，所述脱硫剂含有30-35重量％的石灰、15-20重量％的萤石、20-25重量％的电石、5-10重量％的纯碱和15-25重量％的铝灰，且所述脱硫剂的粒子直径≤2mm。

第三方面，本发明提供了一种上述脱硫剂在含钒铁水KR法脱硫中的应用。

第四方面，本发明提供了一种铁水KR法脱硫的方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)前扒渣；

(2)在搅拌条件下，使前扒渣后得到的铁水与上述脱硫剂接触。