專利名稱：一種kr用復(fù)合脫硫劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬鋼鐵冶金煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及鐵水預(yù)處理工序。
背景技術(shù)：
KR用脫硫劑配比和脫硫劑加入時機(jī)對鐵水脫硫效果影響巨大，自2010年山東鋼鐵萊鋼集団煉鋼廠KR脫硫エ序投產(chǎn)以來，原KR設(shè)計脫硫劑為石灰、螢石分別加入，在實際生產(chǎn)過程中，由于受人工操作的影響，石灰和螢石加入時機(jī)并不合理，造成脫硫劑融化效果差，利用率較低，脫硫率波動較大(50-90%)，同時造成脫硫劑消耗達(dá)到9kg/噸鐵以上，所以必須研究和設(shè)計鐵水脫硫エ藝，最大限度提高脫硫劑質(zhì)量，以穩(wěn)定KR脫硫エ藝要求。 CN1533824 一種鈣基干粉顆粒脫硫劑，由生石灰、石灰石、螢石、高鋁礬士熟料、方解石、黑云母等物料組成。將物料粉碎成60目一 300目細(xì)粉，在無水條件下，通過對輥造粒機(jī)成型。顆粒均勻，活性高，脫硫率為80 — 95%。CN1554778 一種低鈦鋁酸鈣，是用エ業(yè)氧化鋁及其副產(chǎn)品、方解石或石灰石、螢石和長石為原料，經(jīng)粉碎、混合熔融、冷卻、粉碎篩分而成；產(chǎn)品中TiO2含量小于O. 5%，作為煉鋼脫硫劑及冶煉過程中的螢石替代物，特別適用于冶煉對TiO2要求嚴(yán)格的特種鋼、低碳鋼和超低碳鋼。CN101724734A種復(fù)合鋼(鐵)水脫硫劑的配方和制造方法。鋼鐵冶煉時如需降低硫含量，就需要加入鋼(鉄)水脫硫劑。本發(fā)明配方為鈍化活性石灰粉80-85%，螢石粉
7-10 %，鋁粉3-5 %，碳化鈣粉2-4%，鈍化鎂粉O. 5-2 %。把以上各種原料按照配方混合后攪拌均勻，通過造粒設(shè)備制成“復(fù)合?！保瑥?fù)合粒的粒度為O. 5 I. 2_。該脫硫劑比普通氧化鈣脫硫劑的脫硫效果要提高35%以上。但上述方法都沒有有效解決KR脫硫エ序脫硫劑利用率低、化渣效果差、脫硫劑消耗聞等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，為了解決KR脫硫エ序脫硫劑利用率低、化渣效果差、脫硫劑消耗聞等問題，提供一種應(yīng)用于KR鐵水脫硫エ序的新型復(fù)合脫硫劑。本發(fā)明的另ー目的是提供所述復(fù)合脫硫劑的制備方法。本發(fā)明的另ー目的是提供使用復(fù)合脫硫劑的脫硫方法。名次解釋KR是Kambara Reactor的英文縮寫。KR攪拌脫硫法是日本新日鐵于1963年開始研究，1965年應(yīng)用于エ業(yè)生產(chǎn)的ー種鐵水爐外脫硫技木。這種脫硫方法是以ー個外襯耐火材料的攪拌頭浸入鐵水罐內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攪動鐵水，使鐵水產(chǎn)生旋渦，經(jīng)過稱量的脫硫劑由給料器加入到鐵水表面，并被旋渦卷入鐵水中，與高溫鐵水混合、反應(yīng)，達(dá)到脫硫的目的。該脫硫方法具有脫硫效率高、脫硫劑消耗少、作業(yè)時間短、金屬耗損低以及耐火材料消耗低等特點。
本發(fā)明提供一種復(fù)合脫硫劑，包括石灰粉、螢石粉和表面改性劑，其質(zhì)量組成比為石灰粉螢石粉表面改性劑=8. 8 9. 2 :0. 8 I. O :0. 3 O. 7。所述石灰粉為CaO含量在82-90%，，S彡O. 1%，活性度在300-350的石灰粉；所述螢石粉為CaF2彡80%, S彡O. 1%的螢石粉；所述表面改性劑為耐酸堿的表面改性劑。表面改性劑為硅烷系表面改性劑。硅烷系表面改性劑既具有與聚合物分子有親和力或反應(yīng)能力的活性疏水性官能團(tuán)，如氣基、疏基、こ稀基、環(huán)氧基、酸胺基、氣丙基等；又具有能與無機(jī)物結(jié)合的未水基，如燒氧基、齒基、酸氧基等易于水解的基團(tuán)。它們能與無機(jī)礦物表面進(jìn)行某種反應(yīng)而結(jié)合在粒子表面上。它們對具有活性羥基的硅石、玻璃、粘土、ニ氧化硅等有良好的偶聯(lián)效果，對滑石、氧化鋁、云母、氫氧化鋁的效果一般，而對不含游離酸的碳酸鈣、ニ氧化鈦、石墨、氮化硼等則無效或效果極差。硅烷改性劑的親水基也稱水解性基團(tuán)，在進(jìn)行處理時，該親水基團(tuán)X遇水可分解形成活性基團(tuán)硅醇(Si-OH)，然后通過硅醇再與無機(jī)礦物填料表面上的羥基反應(yīng)，形成氫鍵并縮合成-Si-O-M共價鍵(M表示無機(jī)填料表面)。同時，在填料表面硅烷各分子的硅醇又相互締合齊聚形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的覆蓋膜，使無機(jī)填料或顔料有機(jī)化 對于表面改性劑，本發(fā)明沒有專門限定，能夠?qū)崿F(xiàn)無機(jī)物表面改性、實現(xiàn)本發(fā)明目的的改性劑均可使用。本發(fā)明推薦使用CN1544136 (《耐酸堿表面改性劑的制備方法》)中的方法制備的耐酸堿表面改性劑。本發(fā)明還提供所述的復(fù)合脫硫劑的制備方法，包括下列步驟I)對CaO含量在82-90%，S彡O. 1%，活性度在300-350的石灰進(jìn)行預(yù)破碎；2)添加表面改性劑進(jìn)行鈍化處理，將石灰加工至3mm以內(nèi)粒度，并在此過程中完成脫硫劑鈍化處理。3)按比例添加CaF2彡80%的螢石粉進(jìn)行混合。優(yōu)選的，步驟2)所述的添加表面改性劑進(jìn)行鈍化處理，鈍化處理溫度> 70°C。更優(yōu)選的，鈍化處理時溫度在70-90°C，改性劑在此溫度下可完全氣化并有充分的時間完成對脫硫粉劑的鈍化處理，因此作用時間對鈍化效果并無影響。優(yōu)選的，步驟2)中使用雷蒙機(jī)將石灰加工至3mm以內(nèi)粒度。本發(fā)明的エ藝，將粉碎與表面改性合ニ為一，簡化了エ藝，同時提高了粉碎效率。取得了意想不到的效果。本發(fā)明還提供ー種KR脫硫方法，包括下列步驟(I)通過罐車將復(fù)合脫硫劑運(yùn)輸至KR脫硫エ序，利用高壓氮氣將燒結(jié)礦粉輸送至料倉；(2)當(dāng)鐵水需要脫硫時，脫硫劑從料倉內(nèi)通過氮氣噴吹至鐵水罐，通過攪拌器的旋轉(zhuǎn)攪動，使鐵水面上的脫硫劑卷入鐵水中進(jìn)行混合脫硫。本發(fā)明還提供ー種KR脫硫方法，包括列步驟(I)對石灰進(jìn)行破碎加工至30_50mm粒度。(2)添加表面改性劑進(jìn)行鈍化處理，將石灰加工至3mm以內(nèi)粒度，以滿足KR脫硫エ序的需要，并在此過程中完成脫硫劑鈍化處理。然后添加CaF2 ^ 80%的螢石粉進(jìn)行混合。(3)通過罐車運(yùn)輸至KR脫硫エ序，利用高壓氮氣將燒結(jié)礦粉輸送至料倉；(4)當(dāng)鐵水需要脫硫時，脫硫劑從料倉內(nèi)通過氮氣噴吹至鐵水罐，通過攪拌器的旋轉(zhuǎn)攪動，使鐵水面上的脫硫劑卷入鐵水中進(jìn)行混合脫硫。優(yōu)選的，步驟I)中使用指顎式破碎機(jī)對石灰進(jìn)行破碎加工至30-50_粒度。優(yōu)選的，步驟2)中使用雷蒙機(jī)將石灰加工至3_以內(nèi)粒度。優(yōu)選的，步驟3)所述的罐車為罐車型號為LCQ5318GFLB。本發(fā)明對罐車型號沒有特別要求，也可使用其他型號的罐車。在罐車中脫硫粉劑處于氮氣保護(hù)環(huán)境中，整個罐車是密封的，因此可以有效保證運(yùn)輸過程中的質(zhì)量穩(wěn)定。優(yōu)選的，步驟3)所述的高壓氮氣，壓カ為O. 19-0. 25Mpa。步驟4)中對氮氣噴吹的壓カ為O. 06-0. 08Mpa，攪拌器的攪拌速度控制在60-140
轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明的復(fù)合脫硫劑輸送至KR脫硫儲料罐內(nèi)；通過攪拌器的旋轉(zhuǎn)攪動，使加入的脫硫劑通過卷吸效果不斷吸入鐵水中并與鐵水發(fā)生反應(yīng)，從而起到降低鐵水硫含量的作用。本發(fā)明エ藝簡單，可以滿足鐵水預(yù)處理工序降溫要求，降低脫硫劑消耗，解決轉(zhuǎn)爐因鐵水溫度高對冶煉操作帶來的不利影響。經(jīng)發(fā)明后該復(fù)合脫硫劑對提高脫硫效果作用明顯。
具體實施例方式以下實施例是對本發(fā)明的進(jìn)ー步說明，但本發(fā)明并不局限于此。實施例I復(fù)合脫硫劑，包括石灰粉、螢石粉和表面改性劑，其質(zhì)量組成比為石灰粉螢石粉:表面改性劑=8. 8 :0. 8 :0. 5。所述石灰粉為CaO含量在84%，S含量在O. 09%,活性度在300的石灰粉；所述螢石粉為CaF2含量為80%，S彡O. 1%的螢石粉；所述表面改性劑為聚合物型硅烷，如日本的MMCA
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合脫硫劑，包括石灰粉、螢石粉和表面改性劑，其質(zhì)量組成比為石灰粉螢石粉表面改性劑=8. 8 9. 2 :0. 8 I. O :0. 3 0. 7。所述石灰粉為CaO含量在82-90%，，S彡0. 1%，活性度在300-350的石灰粉；所述螢石粉為CaF2彡80%, S彡0. 1%的螢石粉；所述表面改性劑為一種耐酸堿的表面改性劑。
2.如權(quán)利要求I所述的復(fù)合脫硫劑，其特征在于，表面改性劑為硅烷系表面改性劑。所述硅烷系表面改性劑包括環(huán)氧型、異氰酸酯型、螯合型、含氟型、乙烯型、a-官能團(tuán)硅烷、聚合物型娃燒。
3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合脫硫劑，其特征在于，所述表面改性劑為氰基氫化硼四丁胺。
4.如權(quán)利要求I所述的復(fù)合脫硫劑的制備方法，包括下列步驟 1)對CaO含量在82-90%，S^ 0. 1%,活性度在300-350的石灰進(jìn)行預(yù)破碎； 2)添加表面改性劑進(jìn)行鈍化處理，將石灰加工至3mm以內(nèi)粒度，并在此過程中完成脫硫劑鈍化處理。
3)按比例添加CaF2彡80%的螢石粉進(jìn)行混合。
5.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合脫硫劑的制備方法，其特征在于，步驟2)所述的添加表面改性劑進(jìn)行鈍化處理，鈍化處理溫度> 700C。更優(yōu)選的，鈍化處理時溫度在70-90°C。
6.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合脫硫劑的制備方法，其特征在于，步驟2)中使用雷蒙機(jī)將石灰加工至3mm以內(nèi)粒度。
7.一種KR脫硫方法，包括下列步驟 (1)通過罐車將權(quán)利要求I或2所述的復(fù)合脫硫劑運(yùn)輸至KR脫硫工序，利用高壓氮氣將燒結(jié)礦粉輸送至料倉； (2)當(dāng)鐵水需要脫硫時，脫硫劑從料倉內(nèi)通過氮氣噴吹至鐵水罐，通過攪拌器的旋轉(zhuǎn)攪動，使鐵水面上的脫硫劑卷入鐵水中進(jìn)行混合脫硫。
8.如權(quán)利要求7所述的KR脫硫方法，其特征在于，步驟I)所述的高壓氮氣，壓力為0.19-0. 25Mpa ;步驟2)中對氮氣噴吹的壓力為0. 06-0. 08Mpa，攪拌器的攪拌速度控制在60-140轉(zhuǎn)/分鐘。
9.如權(quán)利要求7所述的KR脫硫方法，包括下列步驟 (1)對石灰進(jìn)行破碎加工至30-50mm粒度。
(2)添加表面改性劑進(jìn)行鈍化處理，將石灰加工至3mm以內(nèi)粒度，以滿足KR脫硫工序的需要，并在此過程中完成脫硫劑鈍化處理。然后添加CaF2 ^ 80%的螢石粉進(jìn)行混合。
(3)通過罐車運(yùn)輸至KR脫硫工序，利用高壓氮氣將燒結(jié)礦粉輸送至料倉； (4)當(dāng)鐵水需要脫硫時，脫硫劑從料倉內(nèi)通過氮氣噴吹至鐵水罐，通過攪拌器的旋轉(zhuǎn)攪動，使鐵水面上的脫硫劑卷入鐵水中進(jìn)行混合脫硫。
10.如權(quán)利要求8所述的KR脫硫方法，步驟I)中使用指顎式破碎機(jī)對石灰進(jìn)行破碎加工至30-50mm粒度；步驟2)中使用雷蒙機(jī)將石灰加工至3mm以內(nèi)粒度； 步驟3)所述的高壓氮氣，壓力為0. 19-0. 25Mpa ； 步驟4)中對氮氣噴吹的壓力為0. 06-0. 08Mpa，攪拌器的攪拌速度控制在60-140轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明屬于鐵水預(yù)處理工序，涉及KR鐵水脫硫的復(fù)合脫硫劑和脫硫新工藝，目的是解決KR脫硫工序脫硫劑利用率低、化渣效果差、脫硫劑消耗高等問題。復(fù)合脫硫劑包括石灰粉、螢石粉和表面改性劑，其質(zhì)量組成比為石灰粉∶螢石粉∶表面改性劑＝8.8～9.2∶0.8～1.0∶0.3～0.7。本發(fā)明還提供復(fù)合脫硫劑的制備方法以及脫硫方法。本發(fā)明工藝簡單，經(jīng)發(fā)明后該工藝順利實現(xiàn)了KR鐵水高效脫硫功能。
文檔編號C21C7/064GK102732679SQ20121020185
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者付春, 張佩, 杜金科, 王強(qiáng) 申請人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司