[發(fā)明專利]一種以轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵灰為基料的鐵水脫磷脫硫劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810487942.5
• 申請(qǐng)日: 2018-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN108486315B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向曉東;孫國(guó)斌;李燦華;閆明遠(yuǎn);金世松;金鈺軒;莫緩奔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C21C7/064
• 分類號(hào): C21C7/064;C21C1/02
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;李蕾

本發(fā)明涉及一種以轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵灰為基料的鐵水脫磷脫硫劑及其制備方法，該脫磷脫硫劑由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的各原料制成：脫碳后轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵灰球30～50％，生石灰顆粒30～50％，氯化鈣顆粒15～25％；其中，脫碳后除塵灰球由脫碳后除轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵灰與淀粉按照8～12：1的質(zhì)量比例混合后制粒而成。優(yōu)點(diǎn)為，鐵水預(yù)處理過(guò)程中使用該脫磷脫硫劑后，鐵水中磷含量可以穩(wěn)定控制在0.030％及以下，而硫含量可以穩(wěn)定控制在0.002％及以下，既實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵灰的循環(huán)利用，減少固體廢棄物的排放及污染，又降低了鐵水預(yù)處理脫磷脫硫的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煉鋼過(guò)程中鐵水預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種以轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵灰為基料的鐵水脫磷脫硫劑及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著高磷鐵礦的開發(fā)利用，一方面生鐵中的磷含量有升高的趨勢(shì)；另一方面對(duì)鋼材質(zhì)量的要求越來(lái)越苛刻。因此，脫磷一直是備受關(guān)注的重要研究課題。目前為止，工業(yè)上已經(jīng)形成較為成熟且廣泛應(yīng)用的鐵水預(yù)處理脫磷技術(shù)，包括魚雷罐噴粉脫磷、鐵水包噴粉脫磷以及轉(zhuǎn)爐鐵水預(yù)處理脫磷技術(shù)，其中轉(zhuǎn)爐預(yù)處理脫磷技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。

與此同時(shí)，隨著我國(guó)鋼鐵行業(yè)的迅猛發(fā)展，轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵灰作為煉鋼工藝流程中的固體廢棄物，其總量也急劇增加，既容易造成環(huán)境污染，又占用了生產(chǎn)空間。因此，如何將廢棄物進(jìn)行回收綜合利用成為目前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)外鋼鐵企業(yè)采用的處理煉鋼除塵灰方式主要有三種：配加到燒結(jié)料中、對(duì)外銷售與填埋。但因除塵灰的組成成分與物理化學(xué)性質(zhì)，并不能較好地對(duì)其進(jìn)行資源化利用，甚至?xí)?duì)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生某些不利影響。因此，有必要尋找更加合理的途徑實(shí)現(xiàn)其資源化利用。

一般來(lái)說(shuō)，煉鋼除塵灰成分復(fù)雜，含鐵量較高，約為30％～50％；粒度細(xì)，集中分布在0.05～1.5mm范圍內(nèi)。經(jīng)顯微礦相及XRD分析發(fā)現(xiàn)，除塵灰中鐵礦物主要以Fe₂O₃、FeO的形式存在，同時(shí)伴隨著少量的Fe₃O₄以及鐵單質(zhì)等。另外，除塵灰中含有CaO、MgO、Al₂O₃、SiO₂等，有些還含較多的K₂O、Na₂O、C等，基本呈強(qiáng)堿性。這些成分能夠部分替代脫磷劑中的氧化劑和固定劑，進(jìn)而滿足脫磷脫硫所需的高氧化性、高堿度條件。因此，如何科學(xué)合理地對(duì)煉鋼除塵灰加以回收利用，以期實(shí)現(xiàn)煉鋼生產(chǎn)中資源的循環(huán)使用具有重要意義。

此外，在鐵水預(yù)處理脫磷領(lǐng)域，人們往往會(huì)在脫磷過(guò)程中添加螢石作為助熔劑，其主要成分為CaF₂。它能在較短的時(shí)間內(nèi)改變爐渣的流動(dòng)性，還能夠與爐渣中的SiO₂再次生成CaO以提高堿度。但是，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中人們發(fā)現(xiàn)，螢石的使用會(huì)加快對(duì)爐襯的侵蝕，還會(huì)引起嚴(yán)重的泡沫渣，進(jìn)而導(dǎo)致噴濺。另外，螢石的價(jià)格偏高，不利于降低生產(chǎn)成本。因此，尋找螢石的替代物對(duì)于實(shí)現(xiàn)煉鋼無(wú)氟化脫磷同樣是一個(gè)目前亟待解決的技術(shù)難題。

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01210436275.0公開了一種鐵水脫磷劑，其所述脫磷劑為氧化鈣、氧化鐵、氧化鋇等組分的預(yù)熔料，雖然預(yù)熔過(guò)程會(huì)加速脫磷反應(yīng)速度，一定程度上提高脫磷效果，但會(huì)不可避免的增加額外的能耗，不利于節(jié)能環(huán)保，且所用原料并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)廢物利用。

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01210434619.4公開了一種以轉(zhuǎn)爐廢渣制備的脫磷劑，其所述鈍化石灰為將活性石灰制成小于0.1mm的顆粒，然后進(jìn)行霧化鈍化。該工藝雖然有利于改善石灰的反應(yīng)性能，但其破碎過(guò)程增加了成本，且霧化過(guò)程會(huì)讓部分的生石灰吸潮而轉(zhuǎn)化為熟石灰，進(jìn)而延緩反應(yīng)進(jìn)程，且能耗增加。

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01010537007.9公開了一種以轉(zhuǎn)爐干法除塵灰為原料的鐵水脫磷劑，其原料組成中包括5～20％的螢石粉，雖然能夠起到助熔劑的基本效果，但仍未解決CaF₂對(duì)于爐襯侵蝕作用的缺陷，且螢石價(jià)格較高，不利于降低成本。

發(fā)明內(nèi)容