一種深脫硫半預(yù)熔球形渣及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種深脫硫半預(yù)熔球形渣及其制備方法，球核成份wt%為：CaO50～63、Al2O3?25～35、SiO2?3～8、MgO5～12、CaF2?1～2，球核表面包裹一層鋁酸鈣渣。將球核原料攪拌均勻后在造球機(jī)上造球，用純酒精作為粘結(jié)劑，直到球核達(dá)到所需的粒度；將鋁酸鈣渣以有機(jī)樹脂作為粘結(jié)劑，在造球機(jī)上將球核外表面粘結(jié)一層厚度為1～2mm的鋁酸鈣渣；將球形渣放入高溫爐中進(jìn)行加熱，在1600～1700℃下保溫15～20min，然后將球形渣取出后空冷至室溫。本發(fā)明球形渣具有熔點(diǎn)低，強(qiáng)度高，成渣速度快，石灰活性度高，制備成本低，脫硫效果好的特點(diǎn)，且渣黏度低，不吸潮，可長(zhǎng)期保存。用于鋼的精煉過程深脫硫，可有效降低硫含量。
【專利說明】一種深脫硫半預(yù)熔球形渣及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煉鋼精煉原料領(lǐng)域，特別涉及一種煉鋼精煉過程中用于深脫硫的半預(yù)熔球形渣及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硫?qū)τ诖蠖鄶?shù)鋼種來說是有害元素，脫硫是鋼鐵生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要任務(wù)。鋼鐵冶煉過程中的脫硫主要在鐵水預(yù)處理和煉鋼精煉步驟中完成。精煉步驟通常采取LF爐造一定堿度還原渣的方法來脫硫等。對(duì)于硫含量要求極低的鋼種，通常采用在精煉爐內(nèi)造高堿度的還原渣或LF+RH爐頂槍噴粉脫硫等方法。
[0003]預(yù)熔渣的優(yōu)點(diǎn)是熔點(diǎn)低、成渣速度快、硫容量高等。中國(guó)專利200510023269.2公開了一種超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預(yù)熔渣及其制備方法，將石灰直接預(yù)溶在精煉渣內(nèi)，使預(yù)溶的精煉渣具備脫硫功能。同時(shí)，該預(yù)熔渣預(yù)熔后生成了鋁酸鈣，不易吸潮，易于保存。該預(yù)熔渣采用電弧爐制備，首先采用三根石墨電極的電弧熱量對(duì)原料進(jìn)行熔化，熔煉后將高溫渣料從爐體內(nèi)取出，最后將預(yù)熔渣破碎至所需粒度。該專利雖然將石灰預(yù)熔在渣中，解決了石灰熔點(diǎn)高，在精煉過程中熔化慢，不利于快速成渣的問題，但石灰預(yù)熔后降低了石灰的活性度，不利于脫硫能力的提聞。
[0004]近年來，隨著純凈鋼冶煉技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)鋼中硫含量要求日益嚴(yán)格，尤其是高質(zhì)量的管線鋼、容器鋼、鋼軌鋼等鋼種，用戶對(duì)鋼中硫含量的要求越來越苛刻，鋼中的硫含量必須進(jìn)一步降低。
[0005]國(guó)內(nèi)外對(duì)于煉鋼精煉過程中的脫硫渣主要有兩大類:一類是傳統(tǒng)精煉渣，即在鋼的精煉過程中通過加入石灰等造渣劑熔化后形成的未預(yù)熔的高堿度還原渣。這種脫硫渣熔化速度慢，脫硫率低，脫硫效果不理想；另一類是以石灰和鋁釩土為主要組成部分，經(jīng)加熱熔融成鋁酸鈣后形成的預(yù) 熔型脫硫渣，這種脫硫渣熔點(diǎn)大大降低，成渣速度快，硫容量高。但這類脫硫劑堿度很低，并且石灰經(jīng)熔融后活性度降低，反應(yīng)活性下降，因此脫硫率不夠理想，難以滿足鋼水深脫硫要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在提供一種熔點(diǎn)低，化渣快，硫容量高，脫硫能力強(qiáng)，制造成本低，脫硫效果好，且能夠長(zhǎng)期保存的深脫硫半預(yù)熔球形渣及其制備方法。
[0007]為此，本發(fā)明所采取的解決方案是:
一種深脫硫半預(yù)熔球形渣，其球核部分成份wt%為:CaO 50%~63%、A1203 25%~35%、SiO2 3%~8%、Mg0 5%~12%、CaF2 1%~2%，其余為雜質(zhì)；球核外表面包裹一層厚度為I~2mm的鋁酸鈣渣；
所述鋁酸鈣渣中12Ca0.7A1203 ^ 30wt%。
[0008]一種深脫硫半預(yù)熔球形渣的制備方法，其特征在于:
將按比例提取的球核原料分別粉碎篩分成0.1mm以下的粉末，混料并攪拌均勻后在造球機(jī)上造球，用原料總重3~10wt%的純酒精作為粘結(jié)劑，直到球核達(dá)到所需的粒度為止；然后，將粉碎篩分成0.1mm以下粉末的鋁酸鈣渣，以原料總重I~3wt%的有機(jī)樹脂作為粘結(jié)劑，在造球機(jī)上將球核外表面粘結(jié)上一層厚度為I~2mm的鋁酸鈣渣，得到冷制球形渣；
將冷制球形渣放入高溫爐中進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度達(dá)到1600~1700°C時(shí)，保溫15~20min，然后將球形渣取出后空冷至室溫，制得半預(yù)熔球形渣。
[0009]本發(fā)明采用0.1mm以下的粉末原料，不僅使原料混合更加均勻，容易造球；而且小顆粒渣料有利于造球后的預(yù)熔處理。
[0010]采用純酒精作為粘結(jié)劑，主要是考慮渣原料中的CaO易吸水變性，降低渣的脫硫能力。因此，使用純酒精可防止渣原料吸水變性。另外，酒精具有揮發(fā)性，在后續(xù)的渣加熱預(yù)熔過程中將揮發(fā)掉，對(duì)渣本身的物理化學(xué)性質(zhì)無任何影響。
[0011]球形渣外表面粘結(jié)上一層鋁酸鈣渣，使后續(xù)預(yù)熔處理時(shí)在球形渣表面生成低熔點(diǎn)的鋁酸鈣液態(tài)渣。處理后的半預(yù)熔球形渣成品外表面將覆蓋一層鋁酸鈣渣膜，對(duì)球形渣起到防止吸潮的作用，使球形渣能夠長(zhǎng)期保存。另外，球形渣外表面包裹一層鋁酸鈣，增大了球形渣的強(qiáng)度，保證了球形渣的粒度均勻。
[0012]采用有機(jī)樹脂作為表面渣粘結(jié)劑，其原因是有機(jī)樹脂粘結(jié)劑不易吸潮或變質(zhì)，不影響球形渣的性能。另外，有機(jī)樹脂粘結(jié)劑粘度大，將其作為結(jié)合劑能很好地吸附于球形渣球體外表面，很好地連接顆粒，增大球形渣表面的強(qiáng)度。
[0013]將造好的球形渣放入高溫爐中進(jìn)行預(yù)熔處理，使球形渣球核剛好處于半熔化狀態(tài)，既保證了預(yù)熔渣中石灰組分的活性度，又使球形渣具有低熔點(diǎn)的特性。
[0014] 因此，本發(fā)明具有以下積極效果:
本發(fā)明深脫硫半預(yù)熔球形渣不僅具有熔點(diǎn)低，成渣速度快，堿度高，石灰活性度高，脫硫效果好的特點(diǎn)，而且半預(yù)熔球形渣黏度低，強(qiáng)度高，粒度均勻，不吸潮，可長(zhǎng)期保存。球形渣制備方法簡(jiǎn)單，成本低，適合大批量生產(chǎn)和保存。應(yīng)用本發(fā)明半預(yù)熔球形渣進(jìn)行鋼的精煉過程深脫硫，可進(jìn)一步降低鋼中的硫含量，顯著提高鋼的內(nèi)在質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)低硫鋼和極低硫鋼，而且該渣對(duì)爐襯的侵蝕輕微，不污染環(huán)境。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1:
實(shí)施例1深脫硫半預(yù)熔球形渣的成份見表1。
[0016]表1 實(shí)施例1深脫硫半預(yù)熔球形渣球核成份Wt%表


CaQ IAl2Q3 IsiQ2 IMgQ ICaF2 |雜質(zhì)

63 丨25 |4 丨6 |l |l
選用優(yōu)質(zhì)鋁酸鈣作為表面渣原料，表面鋁酸鈣渣中12Ca0.7A1203為30wt%。
[0017]將表1中球核原料粉碎篩分成0.1mm以下的粉末，攪拌均勻后在造球機(jī)上造球。造球過程中，在原料表面噴灑純度達(dá)99.9%以上的酒精，一邊造球一邊噴灑，直到球體達(dá)到30mm的粒度為止。
[0018]將鋁酸鈣原料粉碎篩分成0.1mm以下的粉末。然后使用有機(jī)樹脂作為粘結(jié)劑，在造球機(jī)上繼續(xù)將球形渣外表面粘結(jié)上一層厚度為1.5mm的表面渣，得到冷制球形渣。
[0019]將造好的得到冷制球形渣放入高溫爐中進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度達(dá)到1700°C時(shí)，保溫15min，然后將球形渣取出后空冷至室溫，即制得本發(fā)明之預(yù)熔球形渣。
[0020]對(duì)制備好的半預(yù)熔球形渣進(jìn)行了物性檢驗(yàn)，其結(jié)果見表2。
[0021]表2 實(shí)施例1深脫硫半預(yù)熔球形渣物理性能
【權(quán)利要求】
1.一種深脫硫半預(yù)熔球形渣，其特征在于，其球核部分成份Wt%為:CaO 50%~63%、Al2O3 25%~35%、SiO2 3%~8%、MgO 5%~12%、CaF2 1%~2%，其余為雜質(zhì)；球核外表面包裹一層厚度為I~2mm的招酸鈣洛； 所述鋁酸鈣渣中12Ca0.7A1203 ^ 30wt%。
2.—種權(quán)利要求1所述深脫硫半預(yù)熔球形渣的制備方法，其特征在于: 將按比例提取的球核原料分別粉碎篩分成0.1mm以下的粉末，混料并攪拌均勻后在造球機(jī)上造球，用原料總重3~10wt%的純酒精作為粘結(jié)劑，直到球核達(dá)到所需的粒度為止； 然后，將粉碎篩分成0.1mm以下粉末的鋁酸鈣渣，以原料總重1~3wt%的有機(jī)樹脂作為粘結(jié)劑，在造球機(jī)上將球核外表面粘結(jié)上一層厚度為1~2mm的鋁酸鈣渣，得到冷制球形渣； 將冷制球形渣放入高溫爐中進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度達(dá)到1600~1700°C時(shí)，保溫15~20min，然后將球形渣取出后空冷至室溫，制得半預(yù)熔球形渣。
【文檔編號(hào)】C22B1/244GK103468945SQ201310402725
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月7日
【發(fā)明者】呂春風(fēng), 尚德禮, 廖相巍, 康磊, 常桂華 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司