[发明专利]一种铁水包内铁水预脱硫的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种铁水包内铁水预脱硫的方法。

背景技术

铁水预处理工艺兴起于20世纪70年代，开发初期，仅作为避免出现铁水成分出格的补救措施而用于生产；铁水预处理是提高钢铁产品质量，扩大钢材品种，降低成本的重要工艺手段，近些年在国内外得到迅速发展，其中铁水脱硫是最常见而又最重要的铁水预处理工艺。

铁水脱硫是指铁水进入炼钢炉前的脱硫处理，它是铁水预处理中最先发展成熟的工艺，要生产出低硫钢（[S]<0.01%）和超低硫钢（[S]<0.005%），必须采用铁水预脱硫工艺。

目前铁水脱硫按脱硫工艺主要可分为机械搅拌法脱硫（KR）和顶喷粉法脱硫两种方法。

KR搅拌法是日本新日铁于1965年用于工业生产的铁水炉外脱硫技术，这种脱硫方法是以一种外衬耐火材料的搅拌器浸入铁水罐内旋转搅动铁水，使铁水产生漩涡，同时加入脱硫剂使其卷入铁水内部进行充分反应，从而达到铁水脱硫的目的；该方法具有脱硫效率高、脱硫剂耗量少和金属损耗低等特点；但该方法的最大缺点是铁水温降大、投资高、脱硫前须扒干净渣。

喷吹法是将脱硫剂用载气经喷枪吹入铁水深部，使粉剂与铁水充分接触，在上浮过程中将硫去除；喷吹法主要有鱼雷罐车顶喷吹法铁水脱硫和铁水罐顶喷吹脱硫，该方法具有脱硫效率高、脱硫剂耗量少和铁水温降较低等特点；但存在喷溅现象严重、金属损耗大、喷枪污染金属液、处理周期长、温降大、投资高、二次氧化和吸氮严重等缺点。

发明内容

针对现有铁水预脱硫技术上存在的问题，本发明提供一种铁水包内铁水预脱硫的方法。

本发明的方法为：

1、将电石粉与碱金属化合物的混合物碎粉至粒径≤0.04mm制成脱硫剂；其中电石粉与碱金属化合物的混合物的混合比例按重量比为电石粉:碱金属化合物=1:（0~4）；所述的碱金属化合物选用生石灰、石灰石、菱镁石、生白云石、消石灰、水镁石和消化白云石中的一种或两种以上的混合物；

2、对铁水包内的铁水进行冶炼时，以氮气为载气，通过铁水包底部的喷粉装置将脱硫剂喷吹到铁水包内的溶池中，脱硫剂的喷吹量为1~4kg/t铁水，氮气的喷吹强度按每吨铁水喷吹0.06~0.1Nm³/min。

上述方法中铁水包底部的喷粉装置包括喷粉罐、喷粉透气砖和连接管道，其中喷粉透气砖的狭缝宽度为0.15~0.22mm。

上述的铁水的成分按重量百分比含C3.5~4.5%，Si0.13~0.6%，Mn0.2~0.85%，P≤0.08%，S0.03~0.05%，余量为Fe。

上述方法中的铁水经预脱硫后的成分按重量百分比含C3.5~4.5%，Si0.13~0.6%，Mn0.2~0.85%，P≤0.08%，S0.005~0.04%，余量为Fe。

本发明方法的原理是采用较小粒径的电石粉或电石粉与碱金属化合物的混合物喷吹到铁水包溶池中进行预脱硫，由于颗粒细，比表面积大，增大了反应界面，脱硫率高；碱金属化合物还能够促进电石粉的扩散，避免了采用上部加入脱硫剂方法的易上浮进入渣中，从而降低脱硫率的缺点；采用喷粉透气砖进行喷吹，能够避免堵塞或金属液渗透现象，也便于铁水包的安全生产和吊运，具有良好的安全性和可靠性。

本发明的方法成本低，操作简单，容易实现，且运行稳定，脱硫率高，具有良好的工业实用前景。

具体实施方式

本发明实施例中选用的电石粉为普通工业产品，要求电石粉在温度20℃和气压101.3kPa条件下的发气量至少为280L/kg。

本发明实施例中采用的生石灰、石灰石、菱镁石、生白云石、消石灰、水镁石和消化白云石均为普通工业产品。

本发明实施例中的透气砖选用申请号为ZL2005201458206的中国专利申请公开的一种用于底喷粉工艺的透气砖。

本发明实施例中铁水经预脱硫后的脱硫率为20~85%。

实施例1

铁水的成分按重量百分比含C3.7%，Si0.13%，Mn0.25%，P0.06%，S0.05%，余量为Fe；

铁水包底部的喷粉装置包括喷粉罐、喷粉透气砖和连接管道，其中喷粉透气砖的狭缝宽度为0.15mm；

将电石粉粉碎至粒径≤0.04mm制成脱硫剂；

采用15t转炉，对铁水包内的铁水进行冶炼时，以氮气为载气，通过铁水包底部的喷粉装置将脱硫剂喷吹到铁水包内的溶池中，脱硫剂的喷吹量为1kg/t铁水，氮气的喷吹强度按每吨铁水喷吹0.06Nm³/min；