專利名稱：一種半鋼脫硫增碳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種在半鋼脫硫增碳的方法。
背景技術(shù)：
鋼鐵材料中，硫含量直接影響著其使用性能，鋼中硫含量過高會導(dǎo)致鋼的熱加工性能變壞；此外還會明顯降低鋼的焊接性能，引起高溫龜裂；鋼的塑性也隨著硫含量的增加顯著變差；純鐵或硅鋼片中，含硫量高，磁滯損失增加。所以脫硫成為鋼鐵冶煉中的主要目標(biāo)之一，而鐵水/半鋼脫硫被認(rèn)為是減輕聞爐、轉(zhuǎn)爐的冶金負(fù)荷，提聞技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的主要方法，也成為了冶煉低硫潔凈鋼必不可少的技術(shù)手段。我國是釩鈦磁鐵礦大國，攀鋼、成鋼、昆鋼、威鋼等企業(yè)都是采用釩鈦磁鐵礦進(jìn)行冶煉，釩鈦磁鐵礦高爐冶煉出的鐵水與普通鐵水存在一些差異爐溫水平低，高爐脫硫能力差，生產(chǎn)的鐵水含硫量比國內(nèi)其它未使用釩鈦磁鐵礦的鋼廠平均高出O. 030 O. 040個百分點，溫度低40 50°C。目前，攀鋼等企業(yè)為了解決釩鈦鐵水溫度低不利于脫硫、脫硫溫降大、脫硫渣態(tài)差等問題多采用提釩后的半鋼進(jìn)行脫硫，但是半鋼脫硫后兌入轉(zhuǎn)爐時的溫度會比半鋼直接入轉(zhuǎn)爐的溫度低，不利于后續(xù)半鋼煉鋼。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個或多個問題。本發(fā)明為了解決半鋼碳含量低、熱源不足而不利于煉鋼的問題，提供了一種在半鋼脫硫增碳的方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種半鋼脫硫增碳的方法，將第一脫硫增碳劑和第二脫硫增碳劑同時噴入半鋼中進(jìn)行脫硫和增碳，其中，第一脫硫增碳劑為碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的混合物，碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的質(zhì)量比為O. 2 O. 3 ;第二脫硫增碳劑為碳質(zhì)粉料與鈍化鎂粉的混合物，碳質(zhì)粉料與鈍化鎂粉的質(zhì)量比為O. I O. 3。根據(jù)本發(fā)明的半鋼脫硫增碳的方法的一個實施例，所述方法具體包括以下步驟先向半鋼噴吹第一脫硫增碳劑；再向半鋼同時噴吹第一脫硫增碳劑和第二脫硫增碳劑，當(dāng)噴吹的第二脫硫增碳劑達(dá)預(yù)定量后，停止噴吹第二脫硫增碳劑；繼續(xù)向半鋼噴吹第一脫硫增碳劑；結(jié)束噴吹，其中，控制噴入的所述第一脫硫增碳劑中的鈍化石灰與第二脫硫增碳劑中的鈍化鎂粉的質(zhì)量比為4 : I 5 : I。根據(jù)本發(fā)明的半鋼脫硫增碳的方法的一個實施例，控制第一脫硫增碳劑的首次噴吹量為第一脫硫增碳劑總噴吹量的5 20%，待第一脫硫增碳劑與第二脫硫增碳劑的同時噴吹階段結(jié)束后，控制第一脫硫增碳劑的再次噴吹量為第一脫硫增碳劑總噴吹量的10 20%。根據(jù)本發(fā)明的半鋼脫硫增碳的方法的一個實施例，以重量百分比計，所述鈍化石灰中含有80 90%的CaO。
根據(jù)本發(fā)明的半鋼脫硫增碳的方法的一個實施例，以重量百分比計，所述鈍化石灰中含有85 90%的CaO。根據(jù)本發(fā)明的半鋼脫硫增碳的方法的一個實施例，所述鈍化鎂粉的品位在90%以上且平均粒度< 2mm。根據(jù)本發(fā)明的半鋼脫硫增碳的方法的一個實施例，所述鈍化鎂粉中粒度大于
I.2mm的顆粒不多于總重量的2%且小于O. 15mm的顆粒不多于總重量的10%。根據(jù)本發(fā)明的半鋼脫硫增碳的方法的一個實施例，以重量百分比計，所述碳質(zhì)粉料的含碳量在80%以上，所述碳質(zhì)粉料為碳質(zhì)材料的粉料，所述碳質(zhì)材料為浙青焦、石墨中 的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的半鋼脫硫增碳的方法的一個實施例，所述第一脫硫增碳劑中的碳質(zhì)粉料的平均粒度< 1mm，其中，粒度小于O. 075mm的顆粒不少于總重量的80%且小于O. 25mm的顆粒不少于總重量的98%。根據(jù)本發(fā)明的半鋼脫硫增碳的方法的一個實施例，所述第二脫硫增碳劑中的碳質(zhì)粉料的平均粒度< 2mm，其中，粒度大于I. 2mm的顆粒不多于總重量的2%且小于O. 15mm的顆粒不多于總重量的10%。本發(fā)明通過在脫硫過程的同時進(jìn)行半鋼增碳，既使脫硫效率得到了穩(wěn)定，能夠滿足低硫鋼冶煉對半鋼硫含量的要求；同時能夠有效增加半鋼脫硫后的碳含量，并使半鋼脫硫后的溫降減小。
具體實施例方式在下文中，將結(jié)合具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的半鋼脫硫增碳的方法。根據(jù)本發(fā)明的半鋼脫硫增碳的方法是將第一脫硫增碳劑和第二脫硫增碳劑同時噴入半鋼中進(jìn)行脫硫和增碳，其中，第一脫硫增碳劑為碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的混合物，碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的質(zhì)量比為O. 2 O. 3 ;第二脫硫增碳劑為碳質(zhì)粉料與鈍化鎂粉的混合物，碳質(zhì)粉料與鈍化鎂粉的質(zhì)量比為O. I O. 3。其中，鈍化石灰、鈍化鎂粉均作為脫硫劑使用，碳質(zhì)粉料作為增碳劑使用。選擇碳質(zhì)粉料與鈍化石灰、鈍化鎂粉分別混合作為脫硫劑，是在鎂復(fù)合脫硫技術(shù)上的再改進(jìn)，即在進(jìn)行鎂復(fù)合脫硫處理的過程中對半鋼進(jìn)行增碳處理。由于碳質(zhì)材料的物理潤滑性較好，碳質(zhì)材料的比例過高會造成噴吹過程速度不易控制，而碳質(zhì)材料的比例過低則達(dá)不到明顯的增碳效果，因此控制碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的質(zhì)量比為O. 2 O. 3、碳質(zhì)粉料與鈍化鎂粉的質(zhì)量比為O. I O. 3為宜。而噴吹兩種脫硫增碳劑不僅能夠?qū)脘撝械牧蛎摮⑦_(dá)到目標(biāo)值，同時可以部分增加半鋼中的碳含量，為后續(xù)半鋼煉鋼提供較好的條件。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，半鋼脫硫增碳的方法具體包括以下步驟首先，向半鋼噴吹第一脫硫增碳劑。然后，繼續(xù)向半鋼同時噴吹第一脫硫增碳劑和第二脫硫增碳劑，當(dāng)噴吹的第二脫硫增碳劑達(dá)預(yù)定量后，停止噴吹第二脫硫增碳劑。最后，繼續(xù)向半鋼噴吹第一脫硫增碳劑并停止噴吹。在脫硫前期，半鋼中硫含量較高，此時采用CaO進(jìn)行脫硫具有成本的優(yōu)勢，同時脫硫效果也較好，故先行噴吹第一脫硫增碳劑；而隨著半鋼硫含量的降低，Mg的脫硫效果更好，因此中期采用鈍化石灰和鈍化鎂粉同時進(jìn)行脫硫，即同時噴吹第一脫硫增碳劑和第二脫硫增碳劑的方式，其中的鈍化石灰與鈍化鎂粉可以達(dá)到對半鋼高效脫硫的目的，其中的增碳劑同時可以起到有效的增碳效果，其中的鈍化石灰還可以作為鈍化鎂粉的載體；而在脫硫后期，可以只噴吹第一脫硫增碳劑以調(diào)整脫硫渣態(tài)及節(jié)約成本。由于其中的鈍化鎂粉、鈍化石灰脫硫劑的噴吹量是和半鋼重量、半鋼硫含量、半鋼脫后目標(biāo)硫含量等因素密切相關(guān)的，因此針對不同的半鋼對應(yīng)有不同的第一脫硫增碳劑和第二脫硫增碳劑噴吹量。具體地，應(yīng)根據(jù)半鋼條件及半鋼的硫含量要求計算所需的鈍化鎂粉、鈍化石灰脫硫劑的噴吹量，主要是進(jìn)行鈍化鎂粉噴吹量的確定，待鈍化鎂粉的噴吹量確定后就可以根據(jù)鈍化石灰與鈍化鎂粉的比例確定鈍化石灰的噴吹量，繼而分別確定第一脫硫增碳劑和第二脫硫增碳劑的總噴吹量。當(dāng)噴吹過程中第二脫硫增碳劑的噴吹量達(dá)到所需的鈍化鎂粉的計算噴吹量也即預(yù)定量之后，就停止噴吹第二脫硫增碳劑。在本發(fā)明中，控制噴入的第一脫硫增碳劑中的鈍化石灰與第二脫硫增碳劑中的鈍化鎂粉的質(zhì)量比為4I 5 I。這主要是從脫硫渣的渣態(tài)考慮，如果該比例過小，則渣態(tài)將會變稀，不利于脫硫渣的扒除和鐵損的降低；如果該比例過高則鈍化石灰的用量會增加，使得半鋼溫降加大。
優(yōu)選地，在本發(fā)明的一個示例性實施例中，第一脫硫增碳劑的首次噴吹量為第一脫硫增碳劑總噴吹量的5 20%，待第一脫硫增碳劑與第二脫硫增碳劑的同時噴吹階段結(jié)束后，第一脫硫增碳劑的再次噴吹量為第一脫硫增碳劑總噴吹量的10 20%。根據(jù)本發(fā)明，可以使用脫硫噴槍并以氮氣為載體進(jìn)行脫硫增碳劑的噴吹。具體地，開始嗔吹時，將脫硫嗔槍降至半鋼液面50 IOOcm處時開始嗔吹，結(jié)束嗔吹如，待脫硫嗔槍離開半鋼液面后停止噴吹。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，以重量百分比計，鈍化石灰中含有80 90%的CaO,優(yōu)選地含有85 90%的CaO以達(dá)到最佳的脫硫效果，其中的CaO能與鐵水中的S反應(yīng)生成CaS。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，鈍化鎂粉的品位在90%以上且平均粒度< 2mm,密度為O. 88 O. 98g/cm3。優(yōu)選地,所述鈍化鎂粉中粒度大于I. 2mm的顆粒不多于總重量的2%且小于O. 15mm的顆粒不多于總重量的10%。鈍化鎂粉采用上述粒度要求不僅可以增大鈍化鎂粉與半鋼的反應(yīng)接觸面積，縮短反應(yīng)時間，同時還可以避免噴吹過程中粉料對管道的堵塞。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，以重量百分比計，碳質(zhì)粉料的含碳量在80%以上。具體地，碳質(zhì)粉料為碳質(zhì)材料的粉料，可以由碳質(zhì)材料研磨而成。碳質(zhì)材料可以為浙青焦、石墨等高含碳量材料。優(yōu)選地，第一脫硫增碳劑中的碳質(zhì)粉料的平均粒度< Imm,其中，粒度小于O. 075mm的顆粒不少于總重量的80%且小于O. 25mm的顆粒不少于總重量的98% ο優(yōu)選地,第二脫硫增碳劑中的碳質(zhì)粉料的平均粒度< 2mm,其中,粒度大于I. 2mm的顆粒不多于總重量的2%且小于O. 15mm的顆粒不多于總重量的10%。鈍化鎂粉采用上述粒度要求同樣是可以增大鈍化石灰與半鋼的反應(yīng)接觸面積，縮短反應(yīng)時間，同時還可以避免噴吹過程中粉料對管道的堵塞。 下面結(jié)合具體示例進(jìn)一步描述本發(fā)明。示例僅用于說明本發(fā)明，而不是以任何方式來限制本發(fā)明。示例 I :
首先將碳質(zhì)粉料分別與鈍化石灰、鈍化鎂粉按一定的比例混合配制得到第一脫硫增碳劑和第二脫硫增碳劑，然后在脫硫前分別將第一脫硫增碳劑、第二脫硫增碳劑裝入到料罐中，料罐采用干燥氮氣密封，待脫硫噴槍降至半鋼液面50 IOOcm時開始以氮氣為載體噴吹第一脫硫增碳劑，以35 45kg/min的噴吹流量噴吹O. 5 2min后采用第一脫硫增碳劑和第二脫硫增碳劑同時噴吹的方式脫硫，當(dāng)?shù)诙摿蛟鎏紕┑膰姶盗窟_(dá)到要求后關(guān)閉第二脫硫增碳劑的料罐閥門，繼續(xù)以35 45kg/min的噴吹流量噴吹第一脫硫增碳劑O. 5 2min后提升噴槍，待噴槍離開半鋼液面后停止噴吹，其中，噴入的第一脫硫增碳劑的鈍化石灰與第二脫硫增碳劑中的鈍化鎂粉的質(zhì)量比控制為4 : I 5 : I。其中，第一脫硫增碳劑中的碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的質(zhì)量比為O. 2，第二脫硫增碳劑中的碳質(zhì)粉料與鈍化鎂粉的質(zhì)量比為O. 3，所噴入的第一脫硫增碳劑的鈍化石灰與第二脫硫增碳劑的鈍化鎂粉的質(zhì)量比控制為4 I。待半鋼進(jìn)入脫硫站后，檢測半鋼中的硫含量為O. 075%，其中鈍化鎂粉的使用量為154kg。脫硫結(jié)束后檢測鐵水中的硫含量為O. 005%，脫硫效率為93. 3%，半鋼增碳量為O. 065%，碳收得率為85. 1%，鐵水溫降為21 °C。示例2 方法步驟與示例I相同。其中，第一脫硫增碳劑中的碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的質(zhì)量比為O. 3，第一脫硫增碳劑中的碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的質(zhì)量比為O. 1，所噴入的第一脫硫增碳劑的鈍化石灰與第二脫硫增碳劑的鈍化鎂粉的質(zhì)量比控制為5 I。待半鋼進(jìn)入脫硫站后，檢測半鋼中的硫含量為O. 061%，其中鈍化鎂粉的使用量為140kg。脫硫結(jié)束后檢測鐵水中的硫含量為O. 004%，脫硫效率為93. 4%，半鋼增碳量為O. 11%，碳收得率為85. 0%，鐵水溫降為18°C。示例 3 方法步驟與示例I相同。其中，第一脫硫增碳劑中的碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的質(zhì)量比為O. 25，第一脫硫增碳劑中的碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的質(zhì)量比為O. 2，所噴入的第一脫硫增碳劑的鈍化石灰與第二脫硫增碳劑的鈍化鎂粉的質(zhì)量比控制為4. 5 I。待半鋼進(jìn)入脫硫站后，檢測半鋼中的硫含量為O. 055%，其中鈍化鎂粉的使用量為120kg。脫硫結(jié)束后檢測鐵水中的硫含量為O. 005 %，脫硫效率為90. 9 %，半鋼增碳量為O. 06 %，碳收得率為85.5%，鐵水溫降為19°C。綜上所述，本發(fā)明的在半鋼鎂脫硫過程中進(jìn)行增碳的方法能夠在脫硫的同時進(jìn)行半鋼增碳，脫硫效率能夠穩(wěn)定在90%以上，同時增碳劑的碳收得率能夠達(dá)到85%，脫硫溫降能夠減少2 5°C。不僅滿足了鋼廠對低硫半鋼的要求，而且能夠有效提高半鋼中碳含量，為煉鋼工序提供良好的原料。盡管上面已經(jīng)結(jié)合示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可以對上述實施例進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種半鋼脫硫增碳的方法，其特征在于，將第一脫硫增碳劑和第二脫硫增碳劑同時噴入半鋼中進(jìn)行脫硫和增碳， 其中，第一脫硫增碳劑為碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的混合物，碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的質(zhì)量比為O. 2 O. 3 ; 第二脫硫增碳劑為碳質(zhì)粉料與鈍化鎂粉的混合物，碳質(zhì)粉料與鈍化鎂粉的質(zhì)量比為O.I O. 3。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半鋼脫硫增碳的方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟 先向半鋼噴吹第一脫硫增碳劑； 再向半鋼同時噴吹第一脫硫增碳劑和第二脫硫增碳劑，當(dāng)噴吹的第二脫硫增碳劑達(dá)預(yù)定量后，停止噴吹第二脫硫增碳劑； 繼續(xù)向半鋼噴吹第一脫硫增碳劑； 結(jié)束噴吹， 其中，控制噴入的所述第一脫硫增碳劑中的鈍化石灰與第二脫硫增碳劑中的鈍化鎂粉的質(zhì)量比為4 I 5 : I。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半鋼脫硫增碳的方法，其特征在于，控制第一脫硫增碳劑的首次噴吹量為第一脫硫增碳劑總噴吹量的5 20%，待第一脫硫增碳劑與第二脫硫增碳劑的同時噴吹階段結(jié)束后，控制第一脫硫增碳劑的再次噴吹量為第一脫硫增碳劑總噴吹量的10 20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半鋼脫硫增碳的方法，其特征在于，以重量百分比計，所述鈍化石灰中含有80 90%的CaO。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半鋼脫硫增碳的方法，其特征在于，以重量百分比計，所述鈍化石灰中含有85 90%的CaO。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半鋼脫硫增碳的方法，其特征在于，所述鈍化鎂粉的品位在90%以上且平均粒度< 2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半鋼脫硫增碳的方法，其特征在于，所述鈍化鎂粉中粒度大于I. 2mm的顆粒不多于總重量的2%且小于O. 15mm的顆粒不多于總重量的10%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半鋼脫硫增碳的方法，其特征在于，以重量百分比計，所述碳質(zhì)粉料的含碳量在80%以上，所述碳質(zhì)粉料為碳質(zhì)材料的粉料，所述碳質(zhì)材料為浙青焦、石墨中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半鋼脫硫增碳的方法，其特征在于，所述第一脫硫增碳劑中的碳質(zhì)粉料的平均粒度< Imm,其中，粒度小于O. 075mm的顆粒不少于總重量的80%且小于O.25mm的顆粒不少于總重量的98%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半鋼脫硫增碳的方法，其特征在于，所述第二脫硫增碳劑中的碳質(zhì)粉料的平均粒度< 2_，其中，粒度大于I. 2mm的顆粒不多于總重量的2%且小于O.15mm的顆粒不多于總重量的10%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種在半鋼鎂脫硫過程中進(jìn)行增碳的方法，該方法是將第一脫硫增碳劑和第二脫硫增碳劑同時噴入半鋼中進(jìn)行脫硫和增碳，其中，第一脫硫增碳劑為碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的混合物，碳質(zhì)粉料與鈍化石灰的質(zhì)量比為0.2～0.3；第二脫硫增碳劑為碳質(zhì)粉料與鈍化鎂粉的混合物，碳質(zhì)粉料與鈍化鎂粉的質(zhì)量比為0.1～0.3。本發(fā)明通過在脫硫過程的同時進(jìn)行半鋼增碳，既使脫硫效率得到了穩(wěn)定，能夠滿足低硫鋼冶煉對半鋼硫含量的要求；同時有效增加了半鋼脫硫后的碳含量，使半鋼脫硫后的溫降減小。
文檔編號C21C7/064GK102864282SQ20121035804
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者陳煉, 陳永, 戈文蓀, 曾建華, 王建, 卓鈞, 董克平, 朱鵬, 何為 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司