[發明專利]一種深脫硫半預熔球形渣及其制備方法

有效

• 申請號: 201310402725.9
• 申請日: 2013-09-07
• 公開（公告）號: CN103468945A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 呂春風;尚德禮;廖相巍;康磊;常桂華
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22B1/248
• 分類號: C22B1/248;C22B1/244;C21C7/064
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務所 21213
• 代理人: 趙長芳

技術領域

本發明屬于煉鋼精煉原料領域，特別涉及一種煉鋼精煉過程中用于深脫硫的半預熔球形渣及其制備方法。

背景技術

硫對于大多數鋼種來說是有害元素，脫硫是鋼鐵生產中的一項重要任務。鋼鐵冶煉過程中的脫硫主要在鐵水預處理和煉鋼精煉步驟中完成。精煉步驟通常采取LF爐造一定堿度還原渣的方法來脫硫等。對于硫含量要求極低的鋼種，通常采用在精煉爐內造高堿度的還原渣或LF+RH爐頂槍噴粉脫硫等方法。

預熔渣的優點是熔點低、成渣速度快、硫容量高等。中國專利200510023269.2公開了一種超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣及其制備方法，將石灰直接預溶在精煉渣內，使預溶的精煉渣具備脫硫功能。同時，該預熔渣預熔后生成了鋁酸鈣，不易吸潮，易于保存。該預熔渣采用電弧爐制備，首先采用三根石墨電極的電弧熱量對原料進行熔化，熔煉后將高溫渣料從爐體內取出，最后將預熔渣破碎至所需粒度。該專利雖然將石灰預熔在渣中，解決了石灰熔點高，在精煉過程中熔化慢，不利于快速成渣的問題，但石灰預熔后降低了石灰的活性度，不利于脫硫能力的提高。

近年來，隨著純凈鋼冶煉技術的進步,對鋼中硫含量要求日益嚴格,尤其是高質量的管線鋼、容器鋼、鋼軌鋼等鋼種，用戶對鋼中硫含量的要求越來越苛刻，鋼中的硫含量必須進一步降低。

國內外對于煉鋼精煉過程中的脫硫渣主要有兩大類:一類是傳統精煉渣，即在鋼的精煉過程中通過加入石灰等造渣劑熔化后形成的未預熔的高堿度還原渣。這種脫硫渣熔化速度慢，脫硫率低，脫硫效果不理想;另一類是以石灰和鋁釩土為主要組成部分，經加熱熔融成鋁酸鈣后形成的預熔型脫硫渣，這種脫硫渣熔點大大降低，成渣速度快，硫容量高。但這類脫硫劑堿度很低，并且石灰經熔融后活性度降低，反應活性下降，因此脫硫率不夠理想，難以滿足鋼水深脫硫要求。

發明內容

本發明旨在提供一種熔點低，化渣快，硫容量高，脫硫能力強，制造成本低，脫硫效果好，且能夠長期保存的深脫硫半預熔球形渣及其制備方法。

為此，本發明所采取的解決方案是：

一種深脫硫半預熔球形渣，其球核部分成份wt%為：CaO?50%～63%、Al₂O_3??25%～35%、SiO_2??3%～8%、MgO?5%～12%、CaF_2??1%～2%，其余為雜質；球核外表面包裹一層厚度為1～2mm的鋁酸鈣渣；

所述鋁酸鈣渣中12CaO·7Al₂O₃≥30wt%。

一種深脫硫半預熔球形渣的制備方法，其特征在于：

將按比例提取的球核原料分別粉碎篩分成0.1mm以下的粉末，混料并攪拌均勻后在造球機上造球，用原料總重3～10wt%的純酒精作為粘結劑，直到球核達到所需的粒度為止；

然后，將粉碎篩分成0.1mm以下粉末的鋁酸鈣渣，以原料總重1～3wt%的有機樹脂作為粘結劑，在造球機上將球核外表面粘結上一層厚度為1～2mm的鋁酸鈣渣，得到冷制球形渣；

將冷制球形渣放入高溫爐中進行加熱，當溫度達到1600～1700℃時，保溫15～20min，然后將球形渣取出后空冷至室溫，制得半預熔球形渣。

本發明采用0.1mm以下的粉末原料，不僅使原料混合更加均勻，容易造球；而且小顆粒渣料有利于造球后的預熔處理。

采用純酒精作為粘結劑，主要是考慮渣原料中的CaO易吸水變性，降低渣的脫硫能力。因此，使用純酒精可防止渣原料吸水變性。另外，酒精具有揮發性，在后續的渣加熱預熔過程中將揮發掉，對渣本身的物理化學性質無任何影響。

球形渣外表面粘結上一層鋁酸鈣渣，使后續預熔處理時在球形渣表面生成低熔點的鋁酸鈣液態渣。處理后的半預熔球形渣成品外表面將覆蓋一層鋁酸鈣渣膜，對球形渣起到防止吸潮的作用，使球形渣能夠長期保存。另外，球形渣外表面包裹一層鋁酸鈣，增大了球形渣的強度，保證了球形渣的粒度均勻。

采用有機樹脂作為表面渣粘結劑，其原因是有機樹脂粘結劑不易吸潮或變質，不影響球形渣的性能。另外，有機樹脂粘結劑粘度大，將其作為結合劑能很好地吸附于球形渣球體外表面，很好地連接顆粒，增大球形渣表面的強度。

將造好的球形渣放入高溫爐中進行預熔處理，使球形渣球核剛好處于半熔化狀態，既保證了預熔渣中石灰組分的活性度，又使球形渣具有低熔點的特性。

因此，本發明具有以下積極效果：