[发明专利]铁水脱硫剂及应用

说明书

技术领域

本发明属于铁水冶炼领域，具体涉及一种铁水脱硫剂及应用。

背景技术

目前，我国炼铁企业常用的铁水脱硫剂主要有苏打灰、石灰粉、电石粉和金属镁。

苏打灰脱硫，工艺和设备简单，其缺点是脱硫过程中产生的渣会腐蚀处理罐的内衬，产生的烟尘污染环境，对人体有害。使用该方法脱硫的企业较少。

石灰粉脱硫，石灰价格便宜、使用安全，但在石灰粉颗粒表面易形成硅酸二钙致密层，限制了脱硫反应进行。因此，石灰用量大，致使生成的渣量大、铁损大，铁水温降也较多。另外，石灰还有易吸潮变质的缺点。而且攀枝花地区铁矿主要为钒钛磁铁矿，在炼钢过程中，有提钒的工序。目前一般采用先脱硫后提钒的工艺顺序，对铁水进行脱硫过程中，如使用石灰脱硫，会导致脱硫渣渣态较稀，渣铁分离困难，脱硫渣不易扒净，脱硫后进行提钒时回硫严重等问题。

电石粉脱硫，铁水温度高时脱硫效率高，铁水温度低于1300℃时脱硫效率很低，而且在脱硫过程中易析出石墨碳污染环境。脱硫处理后的渣量大，且渣中含有未反应完全的电石颗粒，遇水易产生乙炔气体，对脱硫渣的处理要求严格。电石粉易吸潮生成乙炔，易发生燃爆事故，故电石粉需要以惰性气体密封保存和运输，保存和运输条件要求较高。

镁在铁水的温度下与硫有极强的亲和力，特别是在低温下镁脱硫效率极高，脱硫过程可预测，硫含量可控制到0.0013的精度。这是其他脱硫剂所不能比拟的。金属镁活性很高，极易氧化，是易燃易爆品，镁粒须经表面钝化处理后才能安全地运输、储存和使用。钝化处理后，使其镁粒表面形成一层非活性的保护膜。用镁脱硫，铁水的温降小，渣量及铁损均少且不损坏处理罐的内衬，也不影响环境。因而铁水包喷镁脱硫工艺获得了迅猛的发展。但镁的价格较高，保存时须防止吸潮，使用成本较高。

因此，本领域技术人员需要一种生产成本低、使用安全的铁水脱硫剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种生产成本低、脱硫效果好的铁水脱硫剂。

为解决上述技术问题，本发明的铁水脱硫剂按重量份数计，包括如下化学成分：

其余为不可避免的杂质。

所述不可避免的杂质为SiO₂、CaO、CaF₂、Na₂CO₃、Al₂O₃原料中所含的杂质。选择上述原料时，可选用矿石或回收的工业废料等作为原料，以使所得铁水脱硫剂中化学成分满足要求并不引入对脱硫、冶炼构成不利影响的物质如S、P等即可。

采用上述铁水脱硫剂，可有效的降低铁水脱硫剂的生产成本，同时达到较佳的脱硫效果。

为保证脱硫渣的渣、铁分离效果，需在渣中保持一定的低熔点相，如硅铝酸盐，本发明铁水脱硫剂可通过加入SiO₂实现该目的。CaO可以对高炉渣中带入的钛辉石进行钙化处理，降低其活性，减少不利影响，促进渣铁分离。另外脱硫渣中高熔点成分较多，导致脱硫渣熔点较高，因此增加SiO₂和Al₂O₃含量，有利于改善脱硫渣流动性，利于实现渣铁分离。加入CaF₂也可以降低脱硫渣熔点，改善脱硫渣的流动性。加入Na₂CO₃不仅能够助熔稀渣，也可以提升脱硫效果。

本发明铁水脱硫剂的SiO₂、CaO、CaF₂、Na₂CO₃、Al₂O₃原料可选用矿石或回收的工业废料等作为原料，以使所得铁水脱硫剂中化学成分满足要求并不引入对脱硫、冶炼构成不利影响的物质，如磷、硫等即可。

具体的，为降低生产成本，避免引入过多杂质导致铁水脱硫效率降低，所述SiO2可采用含SiO2≥55％的石英砂为原料。

具体的，为避免引入过多杂质导致铁水脱硫效率降低，所述CaO可采用含CaO≥40％的生石灰作为原料。因活性石灰的活性度更佳，更有利于脱硫，所述CaO优选活性石灰。

具体的，为避免引入过多杂质导致铁水脱硫效率降低，所述CaF₂可采用含CaF₂≥78％的萤石为原料。

具体的，本发明铁水脱硫剂可采用如下原料满足化学成分用量关系：石英砂、生石灰、萤石、纯碱、氧化铝。