一種鐵水脫硫劑及鐵水真空脫硫方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用真空碳熱還原氧化鎂對鐵水進行脫硫預(yù)處理的新工藝及脫硫劑，該方法既利用了金屬鎂較其它脫硫劑所不能比擬的強脫硫能力，又大大降低了脫硫劑的價格，且脫硫效果好、效率高；同時噸鐵脫硫劑價格以及脫硫劑單耗都遠(yuǎn)低于現(xiàn)有鈣系脫硫劑，并且脫硫處理時間短，大大減少了噸鐵鐵損、渣量和溫降，綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有脫硫工藝及脫硫劑。
【專利說明】一種鐵水脫硫劑及鐵水真空脫硫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼前鐵水預(yù)處理領(lǐng)域，具體涉及一種鐵水脫硫劑及鐵水真空脫硫方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代冶煉中為保證鋼的質(zhì)量，大多數(shù)情況下在爐外要對鐵水進行脫硫預(yù)處理，常用的脫硫劑包括Ca系脫硫劑，Mg系脫硫劑和Na系脫硫劑等，但目前所使用的這些脫硫劑均存在一些不足之處，例如石灰類脫硫劑存在消耗量大、鐵損高、鐵水降溫多、易水化等缺陷，且脫硫效果一般；電石粉脫硫劑則需要鐵水具有較高溫度(> 1500°C )，否則脫硫效率很低；鎂脫硫劑雖然效率高，但其存在價格昂貴的缺陷。目前，尚不存在脫硫效果較好、效率高以及成本較低的脫硫劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于改進現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種脫硫效率高、經(jīng)濟實惠、鐵損少、易扒渣、溫降低的鐵水脫硫新工藝，使用本發(fā)明的方法進行脫硫，可使終產(chǎn)品中[S]降至0.005%以下，噸鐵脫硫劑單耗約 2kg，噸鐵脫硫劑價格約12元，噸鐵鐵損約6kg。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明根據(jù)真空條件下碳和氧化鎂反應(yīng)的熱力學(xué)和動力學(xué)及高溫下鎂與硫的相互反應(yīng)原理，提出了一種新的脫硫劑和脫硫方法。
[0005]本發(fā)明提供的脫硫劑包括氧化鎂、石墨和CaF2。
[0006]優(yōu)選的，所述脫硫劑中MgO和C的摩爾比為2~2.4，催化劑CaF2質(zhì)量為氧化鎂和石墨總質(zhì)量2~5%。
[0007]氧化鎂真空碳熱還原過程分兩步進行:
[0008]MgO (s) +C (s) = Mg (g) +CO (g)
[0009]MgO (s) +CO (g) = Mg (g) +CO2 (g)
[0010]高溫下，鎂與硫的相互反應(yīng)存在兩種反應(yīng)機理:
[0011]第一種反應(yīng)機理:Mg(g)+ [S] =MgS(S)
[0012]第二種反應(yīng)機理:Mg (g) — [Mg]
[0013][Mg] + [S] =MgS(S)
[0014]根據(jù)前述反應(yīng)原理，本發(fā)明還提供了一種對鐵水進行脫硫的方法:
[0015]1、根據(jù)鐵水量及其中硫含量，稱量氧化鎂、石墨、CaF2，其中MgO/C = 2~2.4(摩爾比)，CaF2質(zhì)量為氧化鎂和石墨總質(zhì)量2~5%。此處的氧化鎂，石墨，CaF2均為工業(yè)級即可；
[0016]2、將氧化鎂與CaF2 —起磨細(xì)至180~200目；
[0017]3、將石墨磨細(xì)至180~200目；
[0018]4、將磨好的氧化鎂、CaF2、石墨細(xì)粉混到一起，混合均勻；
[0019]5、將帶有底吹元件的鐵水灌放到真空罩下面，設(shè)置真空泵將體系內(nèi)壓力控制在100 ~200pa ；
[0020]6、將磨好的混合細(xì)粉通過鐵水灌底吹元件吹入鐵水灌中，底吹壓強為鐵水罐底部鐵水壓強與體系內(nèi)壓強(100~200pa)之和的1.2倍，關(guān)閉閥門，保持10分鐘。
[0021]氧化鎂，石墨，CaF2混合細(xì)粉在鐵水中上升過程中利用鐵水熱量，發(fā)生劇烈反應(yīng)，大量的鎂被還原出來后立即溶解于鐵水或氣化成鎂蒸氣，然后與鐵水中的硫反應(yīng)生成固態(tài)MgS。同時，氧化鎂被還原的同時，還使鐵水產(chǎn)生攪拌運動，提高脫硫效果。保持10分鐘之后，可使[S]降至0.005%以下，噸鐵脫硫劑單耗約2kg，噸鐵脫硫劑價格約12元，噸鐵鐵損約6kg。即利用了金屬鎂其它脫硫劑所不能比擬的強脫硫能力，又大大降低了使用價格。同時，鐵水溫降小，渣量少，鐵損也少。
[0022]以高爐鐵水硫0.04% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))、脫硫后硫含量為0.005% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))、鐵水溫度1300°C的條件下，在200t鐵水灌中使用不同脫硫劑進行脫硫，其經(jīng)濟指標(biāo)如表1所示:
[0023]表1、不同脫硫劑技術(shù)指標(biāo)對比
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種對鐵水進行脫硫的脫硫劑，其特征在于，所述脫硫劑包括氧化鎂、石墨和CaF2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫劑，其特征在于，所述脫硫劑中氧化鎂和碳的摩爾比為2~2.4，CaF2質(zhì)量為氧化鎂和石墨總質(zhì)量2~5%。
3.制備權(quán)利要求1所述脫硫劑的方法，包括 (1)將氧化鎂與CaF2—起磨細(xì)至180~200目； (2)將石墨磨細(xì)至180~200目； (3)將氧化鎂、CaF2、石墨混合均勻。
4.一種對鐵水進行脫硫預(yù)處理的方法，包括: (1)將氧化鎂、石墨，其中MgO/C= 2~2.4，及質(zhì)量為氧化鎂和石墨總質(zhì)量3%的催化劑CaF2分別磨細(xì)至150~200目，然后混合均勻，得到脫硫劑； (2)控制鐵水體系內(nèi)壓力控制在100~200Pa； (3)將脫硫劑通過鐵水灌的底吹元件吹入鐵水灌中，底吹壓強為鐵水罐底部鐵水壓強與體系內(nèi)壓強之和的1.2倍,并保持10分鐘。
【文檔編號】C21C7/064GK103952516SQ201410203387
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】王長寶, 吳海濱 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司