[发明专利]一种镁粒脱硫方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种镁粒脱硫方法，属于冶金工业生产的炼钢领域。

背景技术：

随着市场对钢水中杂质元素硫含量的要求越来越苛刻，钢铁企业迫切需要降低钢水中的硫含量。在铁水到钢水生产的整个流程中，一般可以采用两种方法进行脱硫，其中一种是钢水在LF精炼炉工位进行脱硫。脱硫反应既可以在还原性气氛下进行也可以在氧化性气氛下进行，但在还原性气氛下的脱硫率比在氧化性气氛下的脱硫率大得多，因此钢铁企业选择在还原性气氛下脱硫。钢水在LF精炼炉工位脱硫要受到电极加热时间、精炼渣配比、钢水成分调整以及与连铸机时序匹配的限制。另一种方法是在铁水入转炉冶炼成钢水之前，对铁水进行预处理脱硫，在这个工位进行脱硫，由于不需要考虑精炼渣配比及钢水成分的调整等问题，因此脱硫的综合成本较低。

镁粒脱硫铁水技术具有脱硫能力强、速度快、粉剂单耗低、渣量少等优点。但镁粒的反应活性很强，在运输过程中容易被空气氧化，因此需要先将镁粒钝化，之前的镁粒钝化技术不成熟，加之镁的熔点低，如果直接在铁水中加镁粒脱硫工艺参数控制不好，会产生镁蒸汽聚集，而引发铁水喷溅，造成危险，所以镁粒因此脱硫工艺一直无法被采用。现在所采用的脱硫技术主要有精炼炉白灰脱硫法、铁水压块脱硫法、铁水喂丝脱硫法等脱硫方法，上述脱硫方法的脱硫效果均不够理想。

发明内容：

本发明的目的在于在于降低铁水入转炉之前的硫含量，减少精炼脱硫的负担而提供一种镁粒脱硫的优化方法。

本发明的技术解决方案如下：

在转炉铁水罐中铁水量为100t的条件下，采用喷吹镁粒的方式以7～11kg/min的喷吹强度向铁水中喷吹镁粒，镁粒的金属镁含量≥92wt％，镁粒的粒径为：0.5～1.6mm，铁水的温度在1271℃～1365℃的范围内。

本发明优点是：降低了铁水入转炉之前的硫含量，减少了精炼工位脱硫的负担。

具体实施方式：

镁粒脱硫的具体生产工艺流程为：高炉铁水—鱼雷罐—100t转炉铁水罐—脱硫工位—测温取样—喷吹镁粉脱硫—测温取样—加聚渣剂—捞渣—吊罐至转炉。

铁水脱硫一般在脱硫站进行，脱硫站主要包括喷吹系统、上料系统、扒渣系统、除尘系统等。主要设备有：装料漏斗、颗粒镁转装罐(储镁仓)、计量给料罐(喷吹罐)、喷枪装置、测温取样装置、捞渣机等。

其工艺原理为：

[Mg]+[S]＝MgS_固

[Mg]——钢水中的镁含量，wt％

[S]——钢水中的硫含量，wt％

铁水的初始条件(主要指铁水的温度)、颗粒镁粒度及喷吹参数等对镁粒脱硫效果有较大的影响。

在压力一定的条件下，随着铁水温度增大，镁在铁水中溶解度减少。镁脱硫为放热反应。因此从热力学角度看，温度低，有利于反应的进行。但温度太低，铁水流动性变差，恶化了脱硫反应动力学条件；温度过高，相同脱硫量所对应的熔损镁含量则会增加，且会降低铁水粘度，减小镁蒸气上浮阻力，逸出损失增大，因此降低脱硫效率。

随着镁粒直径增大，镁上浮时间降低，而镁的相变时间升高，镁粒度太大，溶解及汽化时间长，并且颗粒镁的粒度对其溶解有影响，所以镁粒直径不易太大；若镁粒直径太小，由于镁的熔点低于651℃，在铁水温度下极易汽化，镁粒短时间内汽化产生大量气泡，来不及上浮，容易引起铁水喷溅。因此，适用于纯镁脱硫的镁粒直径在0.5mm～1.6mm。

镁粒脱硫剂的指标为：金属镁含量≥92wt％，镁粒的粒径为：0.5～1.6mm。共进行了100炉试验，具体结果如表1所示。

表1镁粒脱硫的工艺参数及脱硫效果

可见，采用镁粒进行铁水预处理脱硫，产生的效果较好，脱硫率的最小值为75％，最大值达到了93％，平均脱硫率达到了86％。