[發明專利]一種鎂粒脫硫方法

無效

• 申請號: 201110345401.7
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102382923A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 李峰;趙明泉
• 申請（專利權）人: 內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司
• 主分類號: C21C1/02
• 分類號: C21C1/02;C21C7/064
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 張少華

技術領域：

本發明涉及一種鎂粒脫硫方法，屬于冶金工業生產的煉鋼領域。

背景技術：

隨著市場對鋼水中雜質元素硫含量的要求越來越苛刻，鋼鐵企業迫切需要降低鋼水中的硫含量。在鐵水到鋼水生產的整個流程中，一般可以采用兩種方法進行脫硫，其中一種是鋼水在LF精煉爐工位進行脫硫。脫硫反應既可以在還原性氣氛下進行也可以在氧化性氣氛下進行，但在還原性氣氛下的脫硫率比在氧化性氣氛下的脫硫率大得多，因此鋼鐵企業選擇在還原性氣氛下脫硫。鋼水在LF精煉爐工位脫硫要受到電極加熱時間、精煉渣配比、鋼水成分調整以及與連鑄機時序匹配的限制。另一種方法是在鐵水入轉爐冶煉成鋼水之前，對鐵水進行預處理脫硫，在這個工位進行脫硫，由于不需要考慮精煉渣配比及鋼水成分的調整等問題，因此脫硫的綜合成本較低。

鎂粒脫硫鐵水技術具有脫硫能力強、速度快、粉劑單耗低、渣量少等優點。但鎂粒的反應活性很強，在運輸過程中容易被空氣氧化，因此需要先將鎂粒鈍化，之前的鎂粒鈍化技術不成熟，加之鎂的熔點低，如果直接在鐵水中加鎂粒脫硫工藝參數控制不好，會產生鎂蒸汽聚集，而引發鐵水噴濺，造成危險，所以鎂粒因此脫硫工藝一直無法被采用。現在所采用的脫硫技術主要有精煉爐白灰脫硫法、鐵水壓塊脫硫法、鐵水喂絲脫硫法等脫硫方法，上述脫硫方法的脫硫效果均不夠理想。

發明內容：

本發明的目的在于在于降低鐵水入轉爐之前的硫含量，減少精煉脫硫的負擔而提供一種鎂粒脫硫的優化方法。

本發明的技術解決方案如下：

在轉爐鐵水罐中鐵水量為100t的條件下，采用噴吹鎂粒的方式以7～11kg/min的噴吹強度向鐵水中噴吹鎂粒，鎂粒的金屬鎂含量≥92wt％，鎂粒的粒徑為：0.5～1.6mm，鐵水的溫度在1271℃～1365℃的范圍內。

本發明優點是：降低了鐵水入轉爐之前的硫含量，減少了精煉工位脫硫的負擔。

具體實施方式：

鎂粒脫硫的具體生產工藝流程為：高爐鐵水—魚雷罐—100t轉爐鐵水罐—脫硫工位—測溫取樣—噴吹鎂粉脫硫—測溫取樣—加聚渣劑—撈渣—吊罐至轉爐。

鐵水脫硫一般在脫硫站進行，脫硫站主要包括噴吹系統、上料系統、扒渣系統、除塵系統等。主要設備有：裝料漏斗、顆粒鎂轉裝罐(儲鎂倉)、計量給料罐(噴吹罐)、噴槍裝置、測溫取樣裝置、撈渣機等。

其工藝原理為：

[Mg]+[S]＝MgS_固

[Mg]——鋼水中的鎂含量，wt％

[S]——鋼水中的硫含量，wt％

鐵水的初始條件(主要指鐵水的溫度)、顆粒鎂粒度及噴吹參數等對鎂粒脫硫效果有較大的影響。

在壓力一定的條件下，隨著鐵水溫度增大，鎂在鐵水中溶解度減少。鎂脫硫為放熱反應。因此從熱力學角度看，溫度低，有利于反應的進行。但溫度太低，鐵水流動性變差，惡化了脫硫反應動力學條件；溫度過高，相同脫硫量所對應的熔損鎂含量則會增加，且會降低鐵水粘度，減小鎂蒸氣上浮阻力，逸出損失增大，因此降低脫硫效率。

隨著鎂粒直徑增大，鎂上浮時間降低，而鎂的相變時間升高，鎂粒度太大，溶解及汽化時間長，并且顆粒鎂的粒度對其溶解有影響，所以鎂粒直徑不易太大；若鎂粒直徑太小，由于鎂的熔點低于651℃，在鐵水溫度下極易汽化，鎂粒短時間內汽化產生大量氣泡，來不及上浮，容易引起鐵水噴濺。因此，適用于純鎂脫硫的鎂粒直徑在0.5mm～1.6mm。

鎂粒脫硫劑的指標為：金屬鎂含量≥92wt％，鎂粒的粒徑為：0.5～1.6mm。共進行了100爐試驗，具體結果如表1所示。

表1鎂粒脫硫的工藝參數及脫硫效果

可見，采用鎂粒進行鐵水預處理脫硫，產生的效果較好，脫硫率的最小值為75％，最大值達到了93％，平均脫硫率達到了86％。