一种KR用复合脱硫剂及其制备方法和应用技术

技术编号:7893826 阅读:253 留言:0更新日期:2012-10-23 01:41
本发明专利技术属于铁水预处理工序,涉及KR铁水脱硫的复合脱硫剂和脱硫新工艺,目的是解决KR脱硫工序脱硫剂利用率低、化渣效果差、脱硫剂消耗高等问题。复合脱硫剂包括石灰粉、萤石粉和表面改性剂,其质量组成比为:石灰粉∶萤石粉∶表面改性剂=8.8~9.2∶0.8~1.0∶0.3~0.7。本发明专利技术还提供复合脱硫剂的制备方法以及脱硫方法。本发明专利技术工艺简单,经发明专利技术后该工艺顺利实现了KR铁水高效脱硫功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属钢铁冶金炼钢
,尤其涉及铁水预处理工序。
技术介绍
KR用脱硫剂配比和脱硫剂加入时机对铁水脱硫效果影响巨大,自2010年山东钢铁莱钢集団炼钢厂KR脱硫エ序投产以来,原KR设计脱硫剂为石灰、萤石分别加入,在实际生产过程中,由于受人工操作的影响,石灰和萤石加入时机并不合理,造成脱硫剂融化效果差,利用率较低,脱硫率波动较大(50-90%),同时造成脱硫剂消耗达到9kg/吨铁以上,所以必须研究和设计铁水脱硫エ艺,最大限度提高脱硫剂质量,以稳定KR脱硫エ艺要求。 CN1533824 一种钙基干粉颗粒脱硫剂,由生石灰、石灰石、萤石、高铝矾士熟料、方解石、黑云母等物料组成。将物料粉碎成60目一 300目细粉,在无水条件下,通过对辊造粒机成型。颗粒均匀,活性高,脱硫率为80 — 95%。CN1554778 一种低钛铝酸钙,是用エ业氧化铝及其副产品、方解石或石灰石、萤石和长石为原料,经粉碎、混合熔融、冷却、粉碎筛分而成;产品中TiO2含量小于O. 5%,作为炼钢脱硫剂及冶炼过程中的萤石替代物,特别适用于冶炼对TiO2要求严格的特种钢、低碳钢和超低碳钢。CN101724734A种复合钢(铁)水脱硫剂的配方和制造方法。钢铁冶炼时如需降低硫含量,就需要加入钢(鉄)水脱硫剂。本专利技术配方为钝化活性石灰粉80-85%,萤石粉7-10 %,铝粉3-5 %,碳化钙粉2-4%,钝化镁粉O. 5-2 %。把以上各种原料按照配方混合后搅拌均匀,通过造粒设备制成“复合粒”,复合粒的粒度为O. 5 I. 2_。该脱硫剂比普通氧化钙脱硫剂的脱硫效果要提高35%以上。但上述方法都没有有效解决KR脱硫エ序脱硫剂利用率低、化渣效果差、脱硫剂消耗闻等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是,为了解决KR脱硫エ序脱硫剂利用率低、化渣效果差、脱硫剂消耗闻等问题,提供一种应用于KR铁水脱硫エ序的新型复合脱硫剂。本专利技术的另ー目的是提供所述复合脱硫剂的制备方法。本专利技术的另ー目的是提供使用复合脱硫剂的脱硫方法。名次解释KR是Kambara Reactor的英文缩写。KR搅拌脱硫法是日本新日铁于1963年开始研究,1965年应用于エ业生产的ー种铁水炉外脱硫技木。这种脱硫方法是以ー个外衬耐火材料的搅拌头浸入铁水罐内进行旋转搅动铁水,使铁水产生旋涡,经过称量的脱硫剂由给料器加入到铁水表面,并被旋涡卷入铁水中,与高温铁水混合、反应,达到脱硫的目的。该脱硫方法具有脱硫效率高、脱硫剂消耗少、作业时间短、金属耗损低以及耐火材料消耗低等特点。本专利技术提供一种复合脱硫剂,包括石灰粉、萤石粉和表面改性剂,其质量组成比为石灰粉萤石粉表面改性剂=8. 8 9. 2 :0. 8 I. O :0. 3 O. 7。所述石灰粉为CaO含量在82-90%,,S彡O. 1%,活性度在300-350的石灰粉;所述萤石粉为CaF2彡80%, S彡O. 1%的萤石粉;所述表面改性剂为耐酸碱的表面改性剂。表面改性剂为硅烷系表面改性剂。硅烷系表面改性剂既具有与聚合物分子有亲和力或反应能力的活性疏水性官能团,如氣基、疏基、こ稀基、环氧基、酸胺基、氣丙基等;又具有能与无机物结合的未水基,如烧氧基、齒基、酸氧基等易于水解的基团。它们能与无机矿物表面进行某种反应而结合在粒子表面上。它们对具有活性羟基的硅石、玻璃、粘土、ニ氧化硅等有良好的偶联效果,对滑石、氧化铝、云母、氢氧化铝的效果一般,而对不含游离酸的碳酸钙、ニ氧化钛、石墨、氮化硼等则无效或效果极差。硅烷改性剂的亲水基也称水解性基团,在进行处理时,该亲水基团X遇水可分解形成活性基团硅醇(Si-OH),然后通过硅醇再与无机矿物填料表面上的羟基反应,形成氢键并缩合成-Si-O-M共价键(M表示无机填料表面)。同时,在填料表面硅烷各分子的硅醇又相互缔合齐聚形成网状结构的覆盖膜,使无机填料或顔料有机化 对于表面改性剂,本专利技术没有专门限定,能够实现无机物表面改性、实现本专利技术目的的改性剂均可使用。本专利技术推荐使用CN1544136 (《耐酸碱表面改性剂的制备方法》)中的方法制备的耐酸碱表面改性剂。本专利技术还提供所述的复合脱硫剂的制备方法,包括下列步骤I)对CaO含量在82-90%,S彡O. 1%,活性度在300-350的石灰进行预破碎;2)添加表面改性剂进行钝化处理,将石灰加工至3mm以内粒度,并在此过程中完成脱硫剂钝化处理。3)按比例添加CaF2彡80%的萤石粉进行混合。优选的,步骤2)所述的添加表面改性剂进行钝化处理,钝化处理温度> 70°C。更优选的,钝化处理时温度在70-90°C,改性剂在此温度下可完全气化并有充分的时间完成对脱硫粉剂的钝化处理,因此作用时间对钝化效果并无影响。优选的,步骤2)中使用雷蒙机将石灰加工至3mm以内粒度。本专利技术的エ艺,将粉碎与表面改性合ニ为一,简化了エ艺,同时提高了粉碎效率。取得了意想不到的效果。本专利技术还提供ー种KR脱硫方法,包括下列步骤(I)通过罐车将复合脱硫剂运输至KR脱硫エ序,利用高压氮气将烧结矿粉输送至料仓;(2)当铁水需要脱硫时,脱硫剂从料仓内通过氮气喷吹至铁水罐,通过搅拌器的旋转搅动,使铁水面上的脱硫剂卷入铁水中进行混合脱硫。本专利技术还提供ー种KR脱硫方法,包括列步骤(I)对石灰进行破碎加工至30_50mm粒度。(2)添加表面改性剂进行钝化处理,将石灰加工至3mm以内粒度,以满足KR脱硫エ序的需要,并在此过程中完成脱硫剂钝化处理。然后添加CaF2 ^ 80%的萤石粉进行混合。(3)通过罐车运输至KR脱硫エ序,利用高压氮气将烧结矿粉输送至料仓;(4)当铁水需要脱硫时,脱硫剂从料仓内通过氮气喷吹至铁水罐,通过搅拌器的旋转搅动,使铁水面上的脱硫剂卷入铁水中进行混合脱硫。优选的,步骤I)中使用指颚式破碎机对石灰进行破碎加工至30-50_粒度。优选的,步骤2)中使用雷蒙机将石灰加工至3_以内粒度。优选的,步骤3)所述的罐车为罐车型号为LCQ5318GFLB。本专利技术对罐车型号没有特别要求,也可使用其他型号的罐车。在罐车中脱硫粉剂处于氮气保护环境中,整个罐车是密封的,因此可以有效保证运输过程中的质量稳定。优选的,步骤3)所述的高压氮气,压カ为O. 19-0. 25Mpa。步骤4)中对氮气喷吹的压カ为O. 06-0. 08Mpa,搅拌器的搅拌速度控制在60-140 转/分钟。本专利技术的复合脱硫剂输送至KR脱硫储料罐内;通过搅拌器的旋转搅动,使加入的脱硫剂通过卷吸效果不断吸入铁水中并与铁水发生反应,从而起到降低铁水硫含量的作用。本专利技术エ艺简单,可以满足铁水预处理工序降温要求,降低脱硫剂消耗,解决转炉因铁水温度高对冶炼操作带来的不利影响。经专利技术后该复合脱硫剂对提高脱硫效果作用明显。具体实施例方式以下实施例是对本专利技术的进ー步说明,但本专利技术并不局限于此。实施例I复合脱硫剂,包括石灰粉、萤石粉和表面改性剂,其质量组成比为石灰粉萤石粉:表面改性剂=8. 8 :0. 8 :0. 5。所述石灰粉为CaO含量在84%,S含量在O. 09%,活性度在300的石灰粉;所述萤石粉为CaF2含量为80%,S彡O. 1%的萤石粉;所述表面改性剂为聚合物型硅烷,如日本的MMCA本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种复合脱硫剂,包括石灰粉、萤石粉和表面改性剂,其质量组成比为:石灰粉:萤石粉:表面改性剂=8.8~9.2:0.8~1.0:0.3~0.7。所述石灰粉为CaO含量在82?90%,,S≤0.1%,活性度在300?350的石灰粉;所述萤石粉为CaF2≥80%,S≤0.1%的萤石粉;所述表面改性剂为一种耐酸碱的表面改性剂。

【技术特征摘要】
1.一种复合脱硫剂,包括石灰粉、萤石粉和表面改性剂,其质量组成比为石灰粉萤石粉表面改性剂=8. 8 9. 2 :0. 8 I. O :0. 3 0. 7。所述石灰粉为CaO含量在82-90%,,S彡0. 1%,活性度在300-350的石灰粉;所述萤石粉为CaF2彡80%, S彡0. 1%的萤石粉;所述表面改性剂为一种耐酸碱的表面改性剂。2.如权利要求I所述的复合脱硫剂,其特征在于,表面改性剂为硅烷系表面改性剂。所述硅烷系表面改性剂包括环氧型、异氰酸酯型、螯合型、含氟型、乙烯型、a-官能团硅烷、聚合物型娃烧。3.如权利要求2所述的复合脱硫剂,其特征在于,所述表面改性剂为氰基氢化硼四丁胺。4.如权利要求I所述的复合脱硫剂的制备方法,包括下列步骤 1)对CaO含量在82-90%,S^ 0. 1%,活性度在300-350的石灰进行预破碎; 2)添加表面改性剂进行钝化处理,将石灰加工至3mm以内粒度,并在此过程中完成脱硫剂钝化处理。3)按比例添加CaF2彡80%的萤石粉进行混合。5.如权利要求4所述的复合脱硫剂的制备方法,其特征在于,步骤2)所述的添加表面改性剂进行钝化处理,钝化处理温度> 700C。更优选的,钝化处理时温度在70-90°C。6.如权利要求4所述的复合脱硫剂的制备方法,其特征在于,步骤2)中使用雷蒙机将石灰加工至3mm以内粒度。7.一种KR脱硫方法,包括下列步骤 (1)通过...

【专利技术属性】
技术研发人员:王强杜金科张佩付春
申请(专利权)人:莱芜钢铁集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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