[发明专利]一种炼钢脱硫剂及其脱硫方法和炼钢方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种炼钢脱硫剂及其脱硫方法和炼钢方法。

背景技术

含钒铁矿在冶炼成含钒铁水后，通常需要先进行提钒，然后才能进行炼钢。钒钛磁铁矿作为一种重要的含钒铁矿，在我国具有巨大储量。攀钢、承钢、昆钢和威钢等企业都是采用钒钛磁铁矿进行冶炼。钒钛磁铁矿高炉冶炼出的铁水与普通铁水相比钒含量高，而钒是一种重要的资源，因此铁水炼钢前必须提钒，制取钒渣。目前，国内外制取钒渣的生产方法较多，主要有新西兰铁水包吹钒工艺、南非摇包提钒工艺以及俄罗斯和中国的转炉提钒工艺等，其它提钒工艺还包括含钒钢渣提钒和石煤提钒工艺等，其中以转炉提钒工艺最优，技术经济指标最好。

在铁水提钒半钢冶炼企业，普遍采用的是炉外铁水预处理脱硫工艺，暨铁水脱硫(KR/喷吹)-转炉提钒-转炉炼钢-LF/VD(钢包精炼/真空精炼)-连铸路线，铁水脱硫采用单吹颗粒镁、颗粒镁、石灰粉符合喷吹或铁水KR搅拌工艺。

就大多数钢材而言，S属于有害元素，在钢中偏析严重恶化钢质量，高温下显著降低钢塑性，导致钢的“热脆”现象。随着客户对钢材品质要求越来越高，因此对钢中的有害元素S含量也越来越低，目前钢材含S小于0.010％的低硫钢已经占到工业发达国家钢材需求量的50％以上，而含硫量在0.001％-0.003％的超低硫钢的需求量也大幅增加。

然而，脱硫剂的使用常常会污染提钒转炉生产的钒渣。为解决这一问题，CN 103194567 A公开了一种含钒铁矿的冶炼方法。所述冶炼方法包括顺序进行的以下步骤：采用高炉冶炼含钒铁矿，得到含钒铁水；对含钒铁水进行转炉提钒，分别得到半钢和钒渣；对所述半钢进行KR脱硫或喷吹脱硫，其中，所述半钢温度控制为1350-1400℃。利用高炉铁水先提钒后KR法脱硫的工艺路线，从生产路线上彻底消除了钒渣被污染的问题。采用先提钒后KR法脱硫的工艺路线制备的钢材，其含硫量还有待进一步降低。

目前，已有很多研究者对炼钢过程中使用的脱硫剂进行了研究。如CN 102108429A公开了一种用于转炉炼钢脱氧脱硫剂，它是由下列原料组成：碳酸钙矿物质35％、碳化硅6％、高岭土15％、水泥熟料8％、余量为废铁及钢屑；将上述原料进行造粒，粒度0-30mm，其化学成分为：Si 52％、Ca 9％、Ba 15％、Sr 5％、C≤0.36％、S≤0.024％、P≤0.01％、余量为Fe。CN 103103312 A公开了一种半钢脱硫剂和使用该脱硫剂的脱硫方法。所述半钢脱硫剂中各成分的质量百分比为：CaF 27-15％、Mg1％-8％，其余为CaO和不可避免的杂质；所述脱硫方法采用KR法进行脱硫，并且所使用的脱硫剂采用上述半钢脱硫剂。CN 102776328A公开了一种低氧低硫高氮钢用的钢包渣改质剂的制备方法：将电解铝灰与氧化钙和萤石按比例混合，铝灰30-40％；氧化钙40-50％；萤石10-15％，加入玻璃水混合均匀，然后压制成球，经干燥即得成品；所用铝灰成分重量％含量如下：铝灰：Al 5-10％，AlN 25-35％，Al₂O₃35-50％，SiO₂2-5％，NaCl 10-15％。但是，利用脱硫剂脱硫的效果还不够明显，并且脱硫压力还很大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种炼钢脱硫剂及其脱硫方法和炼钢方法，所述脱硫剂能够使成品钢中硫含量降低到0.002％以下，并能够大幅减轻精炼脱硫压力。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种炼钢脱硫剂，所述脱硫剂按各原料与铁水的重量比主要由如下原料组成：

萤石 1-2kg/tFe

石灰 8-9kg/tFe

铝粒和/或AD粉0.25-3.3kg/tFe。

本发明所述的“kg/tFe”是指每吨铁水中加入的其他物质的质量(kg)。

发明提供的炼钢脱硫剂中萤石(CaF₂)的含量为1-2kg/tFe，如1.2kg/tFe、1.5kg/tFe、1.6kg/tFe、1.7kg/tFe、1.8kg/tFe或1.9kg/tFe等。