[发明专利]一种LF炉精炼渣熔融态循环再利用的方法

说明书

一种LF炉精炼渣熔融态循环再利用的方法，包括以下步骤：1)出渣装料：LF炉正常冶炼结束后，将连续2～3炉LF精炼渣和少量钢水装入脱硫装置内2)钢包抽真空；3)外加电场脱硫：将阴极插入熔渣内部，在外施加一个稳定的电场；4)SO₂收集：高温SO₂气体通过管道进入SO₂收集装置内，SO₂气体溶解于SO₂收集装置内部的海水中；5)回LF炉再利用。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明的方法简单可靠，脱硫效率高，精炼渣可熔态回用到精炼过程做精炼造渣剂，从而减少造渣料的消耗，缩短冶炼时间，降低精炼造渣过程热损失，减少钢渣排放和污染环境，增大钢铁企业的经济效益。也对冶金工业废渣高效循环利用有着重要的借鉴和指导意义。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种LF炉精炼渣熔融态循环再利用的方法。

背景技术

LF精炼渣最高效的利用途径为冶金回用，同时LF精炼废渣熔点低、熔化速度快、碱度高、氧化性低的特点，可以热态回用于精炼过程。但由于LF精炼废渣中S含量较高，在冶金回用时会发生钢液“回硫”现象，从而限制了LF精炼废渣的回收再利用。因此，LF精炼渣除硫成为LF精炼渣回用的关键技术环节。

目前，国内外学者对去除LF精炼废渣中硫的研究方法主要从固态高温氧化法、固态水热浸出法、熔融态(热态)氧化法等方面进行了报道。氧化法脱硫主要是在高温时将渣中的硫元素氧化为气态物质以脱除。《The Iron and Steel Institute of Japan》杂志第48卷第21期刊登了日本学者Kobayashi J等人题为《Regeneration Process ofDesulphurization Slag Containing CaF₂by Oxidation》的论文，该论文介绍了将冷却后的精炼废渣粉碎到0.074mm以下，在1100℃下通入79％Ar+21％O₂的混合气体，进行氧化焙烧脱硫，脱硫率在50％左右，脱硫后精炼渣可以循环利用。《Metallurgy》杂志1987年第10期刊登了Bigeev等人题为《Increasing the Efficiency of Ladle Desulfurization ofSteel by Regenerated Slags》的论文，该论文介绍了熔融态精炼废渣再生循环利用工艺，将火焰喷枪在尚未出钢的情况下插入精炼渣内，将渣中的硫元素氧化为气态物质脱除。一种LF精炼渣热态循环利用的工艺方法(CN 104109737A)专利公布了向渣中通入空气或氧气，吹起位置均匀布置在渣面，通气流量50-300Nm³/(h·t)，吹气过程中保持吹气温度1300～1450℃，吹气时间30min，渣中硫以SO₂形式排出，可以得到较高的脱硫率。固态水热浸出法的原理是硫在水热浸出处理过程中是以S^2-形式进入浸出液中，与水解离出的H⁺结合先形成HS^-，而后进一步形成H₂S，最终达到将废渣中硫浸出去除的目的。

上述除LF精炼废渣中硫的研究方法存在一些缺陷，主要表现：(1)精炼渣冷却粉碎后固态高温氧化，其热量不能被充分利用，下一循环采用冷渣料造渣成渣速度慢，不利于节能降耗。(2)需要较高的生产效率，易氧化钢水中的碳和硅等其他元素，同时要求渣层必须具有很大厚度，但如果渣层过厚容易造成炉内净空太小使渣层搅拌不均匀，造成精炼渣处理效果不理想。(3)LF精炼渣热态氧化法受生产空间的限制而难以实现，温度1300～1450℃高温气体很难保证。(4)固态水热浸出法在处理过程中浪费了大量的冷却水和钢渣热量，还造成了二次污染。

发明内容