專利名稱：半鋼脫硫劑和使用該脫硫劑的脫硫方法
技術領域：
本發(fā)明屬于鐵水預處理領域，更具體地講，涉及一種半鋼脫硫劑及使用該脫硫劑對半鋼進行脫硫的方法。
背景技術：
KR (knotted reactor的簡稱)攪拌脫硫法是最早在1965年于日本應用工業(yè)生產(chǎn)的一種鐵水爐外脫硫技術，我國武鋼20世紀70年代從日本引進KR脫硫裝置。工作原理是將澆注耐火材料并經(jīng)過烘烤的十字形攪拌頭，浸入鐵水包熔池一定深度，利用在大型攪拌器激烈攪拌作用下產(chǎn)生的漩渦，使氧化鈣或碳化鈣基脫硫粉劑與鐵水充分接觸反應，達到脫硫目的。其優(yōu)點是動力學條件優(yōu)越，金屬損失少，有利于采用廉價的脫硫劑如CaO，脫硫效果比較穩(wěn)定，效率高(脫硫可至< 0.005% )，脫硫劑消耗少，適應于低硫品種鋼要求高、t匕例大的鋼廠采用。不足是，設備復雜，一次投資較大，脫硫鐵水溫降較大。現(xiàn)有的KR脫硫工藝中，對鐵水進行脫硫普遍采用的脫硫劑為石灰粉和螢石粉，其中石灰粉質(zhì)量百分比為85 93%,螢石質(zhì)量百分比為7 15*%。另外，公開號為CN102732679A的中國專利文獻中公開了一種KR用復合脫硫劑，包括石灰粉、螢石粉、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。表面改性劑為氰基氫化硼四丁胺。該復合脫硫劑解決了普通鐵水脫硫工序中脫硫劑利用率低、化渣效果差、脫硫劑消耗高等問題。半鋼是指含釩鐵水經(jīng)轉(zhuǎn)爐、霧化爐提取釩渣之后，余下的金屬稱為半鋼。半鋼是一種“化學冷”的煉鋼中間產(chǎn)品，其特點是硅、錳大部分氧化，碳少量氧化，除碳以外，半鋼中的T1、S1、Mn、V等元素的含量甚微。轉(zhuǎn)爐提釩的半鋼溫度一般在1360°C 1400°C，半鋼碳含量一般在3.6 % 4.0 %。可以看出，半鋼與普通鐵水相比，在化學成分以及溫度等各方面均存在差別，在KR脫硫工藝中，采用上述脫硫劑對半鋼進行脫硫時，脫硫效果差、脫硫劑利用率不高。因此，亟需一種適用于半鋼脫硫的脫硫劑。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術中存在的一個或多個問題。本發(fā)明的目的在于提供一種在不改變現(xiàn)有脫硫設備及工藝的基礎上，適用于半鋼脫硫并且脫硫效果好的脫硫劑和使用該脫硫劑的脫硫方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種半鋼脫硫劑，所述半鋼脫硫劑中各成分的質(zhì)量百分比為:CaF27 15%、Mgl% 8%，其余為CaO和不可避免的雜質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的半鋼脫硫劑的一個實施例，所述半鋼脫硫劑的粒度為0.15
1.2mm。

根據(jù)本發(fā)明的半鋼脫硫劑的一個實施例，所述半鋼脫硫劑由預定量的石灰粉、螢石粉和鈍化鎂混合而成，其中，以重量百分比計，所述石灰粉中的CaO ^ 70%,S^0.05%,灼燒量彡3.5% ;所述螢石粉中的CaF2 ^ 80% ;所述鈍化鎂中的Mg彡90%。本發(fā)明的另一方面提供了一種脫硫方法，采用KR法進行脫硫，所述脫硫方法采用上述任意一項所述的半鋼脫硫劑對半鋼進行脫硫。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的脫硫劑適用于半鋼脫硫工藝，并且脫硫率高、脫硫劑單耗少，解決了現(xiàn)有技術中的脫硫劑應用于半鋼脫硫時脫硫效果差的問題。
具體實施例方式在下文中，將結(jié)合示例性實施例來詳細說明本發(fā)明的半鋼脫硫劑和使用該脫硫劑的脫硫方法。本發(fā)明一方面提供了一種適合用于半鋼的脫硫劑。該半鋼脫硫劑中各成分的質(zhì)量百分比為:CaF27 15%、Mgl% 8%，其余為CaO和不可避免的雜質(zhì)。其中，脫硫劑中CaO是脫硫反應的主要成分，與鐵水中的硫反應生成CaS，進入脫硫渣中，起脫硫的作用。脫硫反應為:CaO(s) + [S] + [C] = CaS(s)+C0(g)脫硫劑中CaF2可提高脫硫速度和脫硫效率。在CaO脫硫過程中，鐵水中的Si被氧化生成SiO2, SiO2與CaO作用生成2Ca0 SiO2，在石灰粉粒表面形成致密的2Ca0 SiO2阻礙了 [S]向CaO粉粒的擴散，影響了脫硫速度和脫硫效率。CaF2與2Ca0 SiO2反應生成低熔點物質(zhì)，可提高脫硫速度和脫硫效率。若CaF2含量低于7%效果不明顯，大于15%則會減少脫硫劑中CaO含量，影響脫硫效果。脫硫劑中的Mg也是脫硫劑，可與鐵水中的硫反應生成不熔于鐵水的MgS，其脫硫能力強于CaO。經(jīng)過氧氣頂吹轉(zhuǎn) 爐提釩后的半鋼，有一定的氧活度，不利于脫硫反應的進行，而還原性氣氛有利于脫硫反應的進行，脫硫劑中加入一定的Mg，其首先與氧反應生成MgO，降低半鋼的氧活度，有利于脫硫反應的進行。當Mg含量低于1%時，不能充分的將半鋼中的氧脫除，影響脫硫效果；當Mg含量高于8 %時雖有利于脫硫反應的進行，但增加了脫硫劑成本。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，本發(fā)明的半鋼脫硫劑粒度優(yōu)選為0.12 0.18_。從脫硫過程來看,粒度越小,脫硫劑與鐵水中硫的接觸面積越大,越有利于脫硫反應的進行。但由于脫硫劑是通過氣體輸送的，過小的粒度將會被懸浮在氣體中，被氣體帶出鐵水表面，影響脫硫劑的利用率，進而影響脫硫效果。在本發(fā)明的另一個示例性實施例中，半鋼脫硫劑可以由預定量的石灰粉、螢石粉和鈍化鎂混合而成，其中，以重量百分比計，所述石灰粉中的CaO彡70%，S < 0.05%，灼燒減量< 3.5%;所述螢石粉中的CaF2彡80%;所述鈍化鎂中的Mg彡90%。灼燒減量又稱燒失量，簡稱灼減。脫硫劑試樣在高溫下灼燒至恒重，減少的質(zhì)量稱灼燒減量。灼燒過程中，揮發(fā)除去的物質(zhì)包括脫硫劑中CaCO3反應生成的二氧化碳、化合水，灼燒減量越低，脫硫劑中CaO含量越高，脫硫效果越好。本發(fā)明的另一方面提供了一種脫硫方法，本發(fā)明的脫硫方法是采用KR法進行脫硫，所使用的脫硫劑則采用上述半鋼脫硫劑。 為了更好地理解本發(fā)明的上述示例性實施例，下面結(jié)合對比例和示例做進一步說明。
對比例I某鋼廠含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩后的半鋼成分為:C3.75%、Si0.013%、Mn0.015%,P0.074%, S0.080%, V0.03%，將上述半鋼在KR脫硫裝置采用現(xiàn)有技術中常用的脫硫劑進行脫硫，脫硫劑包括石灰粉和螢石粉，其中石灰粉質(zhì)量百分比為85%，螢石質(zhì)量百分比為15%。其脫硫效果為:脫硫劑單耗9.3kg/t半鋼，脫硫后的硫含量0.022%，脫硫效率72.8%。對比例2 某鋼廠含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩后的半鋼成分為:C3.75%、Si0.013%、Mn0.015%、P0.074%, S0.080%, V0.03 %，將上述半鋼在KR脫硫裝置采用現(xiàn)有技術中的復合脫硫劑進行脫硫，脫硫劑包括石灰粉、螢石粉、表面改性劑，其質(zhì)量組成比為石灰粉:螢石粉:表面改性劑=9.0:1.0:0.7，其中:所述石灰粉中CaO含量為88%, S含量為0.08%，活性度為310 ;螢石粉中CaF2含量為83%，S < 0.1% ;表面改性劑為氰基氫化硼四丁胺。其脫硫效果為:脫硫劑單耗8.5kg/t半鋼，脫硫后的硫含量0.018%，脫硫效率77.5%。示例I某鋼廠含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩后的半鋼成分為:C3.75 %、Si0.013Mn0.015%,P0.074%, S0.080%, V0.03%，將上述半鋼在KR脫硫裝置脫硫，以石灰粉、螢石粉和鈍化鎂為原料，混合得到的脫硫劑成分范圍為:Ca075%、CaF2IV0, Mg8%。其脫硫效果為:脫硫劑單耗5.7kg/t半鋼，脫硫后的硫含量0.002%,脫硫效率97.5%。示例2某鋼廠含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩后的半鋼成分為:C3.75 %、Si0.013Mn0.015%,P0.074%, S0.080%, V0.03%，將上述半鋼在KR脫硫裝置脫硫，以石灰粉、螢石粉和鈍化鎂為原料，混合得到的脫硫劑成分范圍為:Ca077%、CaF215%、Mgl %。其脫硫效果為:脫硫劑單耗5.3kg/t半鋼，脫硫后的硫含量0.005%,脫硫效率93.8%。示例3某鋼廠含釩鐵水轉(zhuǎn)爐提釩后的半鋼成分為:C3.75 %、Si0.013Mn0.015%,P0.074%, S0.080%, V0.03%，將上述半鋼在KR脫硫裝置脫硫，以石灰粉、螢石粉和鈍化鎂為原料，混合得到的脫硫劑成分范圍為:Ca075%、CaF210%、Mg5%。其脫硫效果為:脫硫劑單耗5.2kg/t半鋼，脫硫后的硫含量0.003%,脫硫效率96.3%。綜上所述，本發(fā)明的半鋼脫硫劑可以用于KR半鋼脫硫，脫硫劑單耗由原來的9kg/t半鋼左右下降到5.5kg/t半鋼左右，脫硫后硫含量由原來的0.020%左右下降至0.005%以下，脫硫效率由原來的77%左右提高到90%以上，解決了現(xiàn)有技術中的脫硫劑應用于半鋼脫硫時脫硫效果差的問題，具有廣闊的應用前景。盡管上面已經(jīng)結(jié)合示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本領域普通技術人員應該清楚，在不脫離權利要求的精神和范圍的情況下，可以對上述實施例進行各種修改。
權利要求
1.一種半鋼脫硫劑，其特征在于，所述半鋼脫硫劑中各成分的質(zhì)量百分比為:CaF27 15%、Mgl% 8%，其余為CaO和不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權利要求1所述的半鋼脫硫劑，其特征在于，所述半鋼脫硫劑的粒度為0.15 1.2mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的半鋼脫硫劑，其特征在于，所述半鋼脫硫劑由預定量的石灰粉、螢石粉和鈍化鎂混合而成，其中，以重量百分比計，所述石灰粉中的CaO≥70%，S≤0.05%，灼燒量≤3.5% ;所述螢石粉中的CaF2 ≥ 80% ;所述鈍化鎂中的Mg≥90%。
4.一種脫硫方法，采用KR法進行脫硫，其特征在于，所述脫硫方法采用權利要求1至3中任意一項所述的半鋼脫硫劑對半鋼進行脫硫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半鋼脫硫劑和使用該脫硫劑的脫硫方法。所述半鋼脫硫劑中各成分的質(zhì)量百分比為CaF27～15％、Mg1％～8％，其余為CaO和不可避免的雜質(zhì)；所述脫硫方法采用KR法進行脫硫，并且所使用的脫硫劑采用上述半鋼脫硫劑。本發(fā)明的脫硫劑適用于半鋼脫硫工藝，并且脫硫率高、脫硫劑單耗少，具有廣闊的應用前景。
文檔編號C21C7/064GK103103312SQ20131005537
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月21日 優(yōu)先權日2013年2月21日
發(fā)明者黃正華, 梁新騰, 王二軍, 張家利, 李清春, 解明科 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司