一种铁水脱硫预处理炉渣改性剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种铁水脱硫预处理炉渣改性剂及其制备方法，该铁水脱硫预处理炉渣改性剂由玻璃粉、钾长石、莹石、苏打为原料，经破碎、混合、盘式造粒机造粒等工序炼制而成。该改性剂的化学成分（重量％）满足：ＳｉＯ↓［２］４９～５７％、ＣａＦ↓［２］１８～２５％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］２～５％、ＣａＯ２～６％和Ｋ↓［２］Ｏ＋Ｎａ↓［２］Ｏ１５～２５％。本发明专利技术所涉及的铁水脱硫预处理炉渣改性剂适用于采用ＣａＯ－Ｍｇ脱硫剂进行铁水脱硫预处理工艺，该脱硫炉渣改性剂具有很好降低炉渣碱度、降低炉渣熔化温度、改善脱硫炉渣的流变特性和聚集性能的能力；通过提高炉渣表面张力、降低炉渣粘度，实现降低炉渣中带铁量，减少扒渣时间和过程温降，提高生产效率的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁水脱硫预处理炉渣改性剂，特别是一种对CaO-Mg脱硫剂 进行铁水脱硫后炉渣的改性剂，属于铁水预处理领域。
技术介绍
铁水预处理是将铁水硫含量控制到合理的范围内，以縮短转炉冶炼时间， 提高转炉工作效率，降低炼钢成本。然而，铁水脱硫预处理普遍存在脱硫后 扒渣带铁量大、扒渣难的问题，特别是喷吹CaO-Mg脱硫工艺中，由于炉渣 中带铁造成的铁损达到5Kg/t铁左右。从生产实践来看，脱硫后的炉渣存在 碱度高、流动性差等问题，造成扒渣时间长，扒渣过程中大量铁水随着炉渣 流失，铁水损失严重，直接影响到产量及钢铁料消耗指标。日本专利昭55-47310《铁水包用渣层易熔剂》，公开了一种防止脱硫渣固 化的改质剂，其化学成分(重量％)为Si02 50 70%、 A1203 20 36%、 Na20+K20 10 15%。在平均脱硫前罐渣带入量约每吨铁1.67Kg、脱硫剂用 量约每吨铁1.23Kg的情况下，以约每吨铁0.4Kg的加入量将改质剂在脱硫前 加入脱硫容器中，通过与脱硫炉渣反应生成低熔点渣并由铝热剂反应补充热 量来改善渣的流动性，使扒渣操作顺利，铁水收得率提高。其存在的主要问 题①改质能力有限。当脱硫前罐渣带入量较大且脱硫后炉渣中氧化钙含量较高时，以Si02和Al203为主要成分的改质剂降低炉渣熔点、改善炉渣的流 动性的能力就显得不足。②该改质剂中的Al203是通过加入铝粉和氧化铁反应后得到的。铝粉价格昂贵，改质剂成本高。中国专利号98100567.5公开了一 种脱硫渣改质剂，其化学成分(重量％)为Na2CO3 35 50%、 SiO235 50 %、 CaF28 15%，余量为Fe203、 &05和其它不可避免的杂质。该改性剂适 用于以CaO为主要成分的脱硫炉渣进行改性，具有一定的改性效果。但不适合CaO-Mg脱硫和脱硫前炉渣量较大的脱硫后炉渣的改性。对于用CaO-Mg脱硫和脱硫前炉渣量较大的脱硫后炉渣的改性是优化铁 水脱硫工艺的技术关键，也是本专利技术的目的所在。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种能有效降低 CaO-Mg脱硫剂处理铁水后脱硫炉渣的熔化温度和粘度，显著改善CaO-Mg 脱硫炉渣流变特性和聚集性能的铁水脱硫预处理炉渣改性剂。本专利技术的另一个目的是提供制备所述的铁水脱硫预处理炉渣改性剂方法。本专利技术的目的通过以下方式来实现该CaO-Mg铁水脱硫预处理炉渣改 性剂，由玻璃粉、钾长石、莹石及苏打配制加工而成；该铁水脱硫预处理炉 渣改性剂的化学成分(重量％)满足Si0249 57%、 CaF2 18 25%、 A1203 2 5% 、 CaO 2 6%和K20+Na20 15 25% 。为保证该改性剂具有良好的改善脱硫炉渣的流变特性和聚集性能，其中原料的化学组成(重量％)分别满足玻璃粉Si0269 72%， CaO10 ll%， Na2O10 15%， 0<Al2O3<2.0 %， 0<S<0.03%， 0<MgO<0.86%， 0<Fe2O3<0.9%;钾长石SiO2 74 80%， Al2O310 14%， K20+Na20 8 10%;莹石CaF285 90%，0<SiO2<5.0%,0<S<0.05%;苏打Na2C03〉95% (在高温下分解为Na20+C02)。 本专利技术涉及的铁水脱硫预处理炉渣改性剂的制备方法，包含如下步骤1) 检测原材料玻璃粉、钾长石、莹石和苏打的化学成分；2) 根据铁水脱硫预处理炉渣改性剂的化学成分(重量％)为Si0249 57%、 CaF218 25%、 Al2032 5%、 CaO 2 6%和K20+Na20 15 25% ，计算所需原材料的重量；3) 将上述按比例称取的原材料在矿热炉中熔化均匀，出炉后自然冷却；4) 将上述原料破碎加工到200目；5) 在盘式造粒机中按配方加入破碎好的原材料，均混5分钟；再慢速加入1.0 1.5% (重量)的常温水，造粒8 15分钟，排出造粒料。6) 将造粒料送进干燥床内干燥，产品要求水份小于0.5%，粒度小于3 一5mm，装袋待用。从化学分析可知，以Si02、 CaF2和Na20为主要成分的改性剂能和以 CaO-Mg脱硫剂脱硫后的炉渣共熔生成熔点低，流变特性良好的炉渣。Si02 一方面用来降低脱硫后炉渣的熔点；另一方面，用来聚集CaO-Mg脱硫剂脱 硫后的炉渣，易于扒除。因此，Si02的含量应该占相当一部分。CaF2在冶金 行业中广泛地用作助熔剂，它能使熔点显著降低。CaF2助熔剂的加入都能在 一定程度上降低熔渣的粘度，从而改善炉渣吸收和熔解氧化物的动力学条件。 r既能促进CaO的熔解，又能代替02—，促使硅氧离子解体，分裂形成较小的 复合阴离子，从而使炉渣粘度降低。Al203作为两性氧化物，它的影响是从两 方面作用的。虽然它和SiCb —样是"网络"形成体，但它的作用较Si02弱， 它的增加就相对降低了Si02的作用，使得炉渣"网络"程度减弱，粘度有所 降低；另一方面，由于A1203可与其他氧化物形成低熔点的化合物，降低了 CaO-Mg脱硫炉渣的熔化温度，改善了炉渣的流变特性和聚集性能。改性剂中 Na20由玻璃粉、钾长石和苏打提供，Na20具有一定的脱硫能力和降低脱硫 炉渣的熔化温度。同时，Na20和K20作为典型碱性氧化物，既降低脱硫炉渣 的熔点，又能够破坏复合阴离子的"网络"结构，从而降低熔渣粘度。本专利技术针对CaO-Mg基脱硫剂铁水预处理存在的铁损大，渣铁分离困难， 扒渣时间长，过程温降大的问题而提出，使用本专利技术具有如下特点1、该改性剂即使在含有大量脱硫前炉渣的情况下，也具有很好降低炉渣碱度、降低炉渣熔化温度可以提高脱硫后铁渣的流变特性和聚集性能；从而通过改善炉渣界面特性，降低CaO-Mg脱硫渣粘度，从根本上降低渣中带铁量，减少预处理过程中的铁损，使扒渣操作较易进行，减少扒渣时间，减少 预处理过程温降，有利于改善物流，控制生产节奏。2、 该改性剂本身具有一定的脱硫能力，尤其适用CaO-Mg脱硫时，铁罐 中脱硫前炉渣量波动大的需要；而且，改性剂的用量少，改性效果好。3、 该改性剂原料价格低、来源广、成本低。具体实施例方式下面结合具体的实例对本专利技术作进行详述。实施例1:铁水脱硫预处理炉渣改性剂由玻璃粉、钾长石、莹石及苏打配制加工而成；其化学成分(重量％)满足SiO2 50%、 CaF219%、 A1203 3%、 CaO 3 %和&0+他20 24%。为实现改性剂在铁水脱硫预处理炉渣上熔化均匀，充分发挥脱硫炉渣改性剂的各种功能，本专利技术的改性剂采用如下工艺工序制备首先，检测原材 料玻璃粉、钾长石、莹石和苏打的化学成分；其次，根据上述化学成分，计 算所需原材料的重量；再将上述按比例称取的原材料在矿热炉中熔化均匀， 出炉后自然冷却；破碎加工到200目；在盘式造粒机中按配方加入破碎好的 原材料，均混5分钟；再慢速加入1.0 1.5% (重量)的常温水，造粒8 15 分钟，排出造粒料。将造粒料送进干燥床内干燥，产品要求水份小于0.5%， 粒度小于3 — 5mm，密封装袋待用。铁水的条件见表l，其装入量为77 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁水脱硫预处理炉渣改性剂，其特征在于，该改性剂由玻璃粉、钾长石、莹石、苏打为原料配制，该铁水脱硫预处理炉渣改性剂的化学成分重量％为：ＳｉＯ↓［２］４９～５７％、ＣａＦ↓［２］１８～２５％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］２～５％、ＣａＯ２～６％和Ｋ↓［２］Ｏ＋Ｎａ↓［２］Ｏ１５～２５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢兵，王时松，何生平，李刚，刁江，李玉刚，王雨，王谦，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]