一种半钢脱硫方法
阅读说明：本技术 一种半钢脱硫方法 (Semisteel desulfurization method ) 是由 周遵传 黄东平 李明红 陈刚 张彦恒 付新瑞 于 2020-12-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及钢铁冶炼技术领域,尤其涉及一种半钢脱硫方法。所述半钢脱硫方法包括：A)在有氧的条件下,将铁水在1300～1450℃下吹炼3～9min；B)出半钢,在出半钢至半钢总量的1/5～3/5时,加入脱硫剂,进行初步脱硫反应,得到预脱硫后的半钢；C)将所述预脱硫后的半钢进行二次脱硫,扒渣后,得到脱硫后的半钢。本发明在出钢过程中加入脱硫剂,利用出钢过程中的钢流冲击动能,搅拌脱硫剂,使其与半钢中的硫发生反应,脱除半钢中的硫,在此脱硫不增加作业时间,利用的是出半钢过程的时间,相当于减轻了原脱硫工位的脱硫处理负担,将一部分脱硫任务分摊到提钒转炉出钢过程中,可以降低脱硫处理时间,且半钢脱硫效率较高。(The invention relates to the technical field of steel smelting, in particular to a semisteel desulfurization method. The semisteel desulfurization method comprises the following steps: A) blowing molten iron at 1300-1450 ℃ for 3-9 min under the aerobic condition; B) discharging semisteel, and adding a desulfurizing agent when the semisteel is discharged to 1/5-3/5 of the total amount of the semisteel, and performing primary desulfurization reaction to obtain the semisteel after pre-desulfurization; C) and carrying out secondary desulfurization on the semi-steel subjected to pre-desulfurization, and slagging off to obtain the desulfurized semi-steel. According to the invention, the desulfurizer is added in the tapping process, the steel flow impact kinetic energy in the tapping process is utilized, the desulfurizer is stirred to react with sulfur in semisteel, the sulfur in the semisteel is removed, the operation time is not increased in the desulfurization process, the time in the semisteel discharging process is utilized, the desulfurization treatment burden of the original desulfurization station is reduced, a part of desulfurization tasks are distributed in the tapping process of the vanadium extraction converter, the desulfurization treatment time can be reduced, and the semisteel desulfurization efficiency is higher.)
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种半钢脱硫方法。
背景技术
目前，国内半钢炉外脱硫主要采用的是喷吹法脱硫或者是KR法脱硫两种工艺，且比较成熟。在出完半钢后，半钢直接到脱硫工位进行脱硫处理，均存在脱硫时间长的问题，特别是铁水硫达到0.08wt％以上时，脱硫工序时间与后工序转炉冶炼时间及铸机周期不匹配。铁水硫在0.1wt％上时，原脱硫工序甚至需要进行2次脱硫，才能将硫脱至需要的范围，脱硫时间非常长。同时，铁水硫高，对于极低硫钢(S＜0.005wt％)而言，存在转炉回硫严重，钢水成分异常的改钢的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种半钢脱硫方法，所述半钢脱硫方法用时短，半钢脱硫效率较高。
本发明提供了一种半钢脱硫方法，包括以下步骤：
A)在有氧的条件下，将铁水在1300～1450℃下吹炼3～9min；
B)出半钢，在出半钢至半钢总量的1/5～3/5时，加入脱硫剂，进行初步脱硫反应，得到预脱硫后的半钢；
C)将所述预脱硫后的半钢进行二次脱硫，扒渣后，得到脱硫后的半钢。
优选的，步骤A)中，在有氧的条件下，将铁水和冷却剂在1300～1450℃下吹炼3～9min；
所述冷却剂选自铸造生铁、球团矿、提钒冷压块和高品位铁精矿中的一种或几种；
所述冷却剂与铁水的质量比为0.1～0.5：2～10。
优选的，所述脱硫剂，包括：
所述各组分的用量之和为100％。
优选的，所述石灰的粒度为1～15mm。
优选的，所述钝化镁的粒度为0.1～3mm。
优选的，步骤B)中，出半钢时的半钢中硫含量为0.05wt％～0.18wt％。
优选的，步骤B)中，所述脱硫剂的用量占所述半钢用量的0.3wt％～5wt％。
优选的，步骤B)中，所述脱硫反应的温度为1280℃～1410℃，时间为3～6min。
优选的，步骤C)中，所述二次脱硫的方法为喷吹脱硫。
本发明提供了一种半钢脱硫方法，包括以下步骤：A)在有氧的条件下，将铁水在1300～1450℃下吹炼3～9min；B)出半钢，在出半钢至半钢总量的1/5～3/5时，加入脱硫剂，进行初步脱硫反应，得到预脱硫后的半钢；C)将所述预脱硫后的半钢进行二次脱硫，扒渣后，得到脱硫后的半钢。本发明在出钢过程中加入脱硫剂，利用出钢过程中的钢流冲击动能，搅拌脱硫剂，使其与半钢中的硫发生反应，脱除半钢中的硫，在此脱硫不增加作业时间，利用的是出半钢过程的时间，相当于减轻了原脱硫工位的脱硫处理负担，将一部分脱硫任务分摊到提钒转炉出钢过程中，可以降低脱硫处理时间，且半钢脱硫效率较高。
附图说明
图1为本发明的一个实施例提供的一种半钢脱硫工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种半钢脱硫方法，包括以下步骤：
A)在有氧的条件下，将铁水在1300～1450℃下吹炼3～9min；
B)出半钢，在出半钢至半钢总量的1/5～3/5时，加入脱硫剂，进行初步脱硫反应，得到预脱硫后的半钢；
C)将所述预脱硫后的半钢进行二次脱硫，扒渣后，得到脱硫后的半钢。
本发明先在有氧的条件下，将铁水在1300～1450℃下吹炼3～9min。
在本发明的某些实施例中，所述铁水为含钒铁水。
在本发明的某些实施例中，所述铁水中，硫含量为0.05wt％～0.18wt％。
在本发明的某些实施例中，所述铁水中，碳含量为3.6wt％～4.5wt％，硫含量为0.05wt％～0.18wt％，钒含量为0.2wt％～0.4wt％，硅含量为0.05wt％～0.5wt％，锰含量为0.18wt％～0.3wt％，钛含量为0.05wt％～0.3wt％，以及余量的微量元素。在本发明的某些实施例中，所述铁水中，硫含量为0.093wt％、0.106wt％或0.082wt％。
在本发明的某些实施例中，所述铁水的温度为1300～1450℃。
在本发明的某些实施例中，所述吹炼过程中氧气的流量为18000～25000Nm3/h。在某些实施例中，所述吹炼过程中氧气的流量为22000Nm3/h或21000Nm3/h。
在本发明的某些实施例中，将铁水和冷却剂在1300～1450℃下吹炼3～9min。在某些实施例中，所述吹炼的温度为1350℃。在某些实施例中，所述吹炼的时间为5.6min、6.4min或6min。
在本发明的某些实施例中，所述冷却剂选自铸造生铁、球团矿、提钒冷压块和高品位铁精矿中的一种或几种。在某些实施例中，所述提钒冷压块由氧化铁渣、除尘灰和粘接剂加工而成。本发明对所述粘接剂并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粘接剂即可。本发明对所述加工方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的加工方法即可。
在本发明的某些实施例中，所述冷却剂与铁水的质量比为0.1～0.5：2～10。在某些实施例中，所述冷却剂与铁水的质量比为0.208：2.31、0.135：2.24或0.232：2.41。
在本发明的某些实施例中，所述吹炼在转炉中进行。
吹炼完成后，出半钢，在出半钢至半钢总量的1/5～3/5时，加入脱硫剂，进行初步脱硫反应，得到预脱硫后的半钢。
优选的，具体包括：吹炼完成后，出半钢，将转炉内的半钢倒至铁水包内，在出半钢至半钢总量的1/5～3/5时，向铁水包内加入脱硫剂，进行初步脱硫反应，得到预脱硫后的半钢。
在本发明的某些实施例中，所述脱硫剂包括：
所述各组分的用量之和为100％。
本发明提供的脱硫剂包括石灰。在本发明的某些实施例中，所述脱硫剂中石灰的含量为78wt％、82wt％或65wt％。在本发明的某些实施例中，所述石灰的粒度为1～15mm。在某些实施例中，所述石灰的粒度为1～5mm。
本发明提供的脱硫剂还包括碳酸钠。在本发明的某些实施例中，所述脱硫剂中碳酸钠的含量为5wt％或15wt％。在本发明的某些实施例中，所述碳酸钠为工业碳酸钠，所述工业碳酸钠为粉状，其相关指标满足国家准GB210-92，粒度＜180μm。
本发明提供的脱硫剂还包括钝化镁。在本发明的某些实施例中，所述脱硫剂中钝化镁的含量为7wt％、5wt％或8wt％。在本发明的某些实施例中，所述钝化镁的粒度为0.1～3mm。
本发明提供的脱硫剂还包括氟化钙。在本发明的某些实施例中，所述脱硫剂中氟化钙的含量为2wt％或5wt％。
本发明提供的脱硫剂还包括二氧化硅。在本发明的某些实施例中，所述脱硫剂中二氧化硅的含量为8wt％、4wt％或7wt％。
本发明对所述脱硫剂的制备方法并无特殊的限制，在本发明的某些实施例中，所述脱硫剂按照以下方法进行制备：
将石灰、碳酸钠、钝化镁、氟化钙和二氧化硅混合后，得到脱硫剂。
所述脱硫剂的制备方法中用到的原料组分及配比同上，在此不再赘述。
在本发明的某些实施例中，出半钢时的半钢中硫含量为0.05wt％～0.18wt％。在某些实施例中，出半钢时的半钢中硫含量为0.093wt％、0.106wt％或0.082wt％。
在本发明的某些实施例中，所述脱硫剂的用量占所述半钢用量的0.3wt％～5wt％。在某些实施例中，所述脱硫剂的用量占所述半钢用量的0.4wt％、0.55wt％或0.38wt％。
在本发明的某些实施例中，所述脱硫反应的温度为1280～1410℃，时间为3～6min。在某些实施例中，所述脱硫反应的温度为1330℃、1340℃或1347℃。在某些实施例中，所述脱硫反应的时间为4min、4.2min或4.7min。
本发明在出钢过程中加入脱硫剂，利用出钢过程中的钢流冲击动能，搅拌脱硫剂，使其与半钢中的硫发生反应，脱除半钢中的硫，在此脱硫不增加作业时间，利用的是出半钢过程的时间，相当于减轻了原脱硫工位的脱硫处理负担，将一部分脱硫任务分摊到提钒转炉出钢过程中，可以降低脱硫处理时间。
得到预脱硫后的半钢后，将所述预脱硫后的半钢进行二次脱硫，扒渣后，得到脱硫后的半钢。
在本发明的某些实施例中，所述二次脱硫的方法为喷吹脱硫。本发明对所述喷吹脱硫的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的喷吹脱硫的方法即可。在本发明的某些实施例中，所述喷吹脱硫采用的喷吹脱硫剂包括钝化石灰和钝化镁。在本发明的某些实施例中，所述喷吹脱硫剂与所述预脱硫后的半钢的质量比为3～7：1000～1200。在某些实施例中，所述喷吹脱硫剂与所述预脱硫后的半钢的质量比为4.7：1000、5.48：1000或3.19：1000。
在本发明的某些实施例中，所述喷吹脱硫的时间为19～26min。在某些实施例中，所述喷吹脱硫的时间为21.5min、25.5min或19.2min。
本发明对所述扒渣的方法并无特殊的限制，可以为本领域技术人员熟知的扒渣的方法。
本发明虽然增加了一次脱硫任务，但在工序总的工序时间是缩短了，且半钢脱硫效率较高。
本发明对上文采用的原料的来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
图1为本发明的一个实施例提供的一种半钢脱硫工艺流程图。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种半钢脱硫方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例中所用的原料均为市售。
实施例1
脱硫剂包括：
石灰的粒度为1～5mm，钝化镁的粒度为0.1～3mm。
半钢脱硫方法：
铁水(铁水量231吨，铁水硫0.093wt％，铁水温度1321℃)倒入转炉内，采用氧枪向炉内吹氧，吹氧流量为22000Nm3/h，同时加入冷却剂(铸造生铁11吨，提钒冷压块8.3吨，球团矿1.5吨)，控制炉内温度在1350℃，吹炼5.6min。吹炼完毕，出半钢(出半钢时的半钢中硫含量为0.093wt％)，将转炉内的半钢缓慢倒至铁水包内，在出半钢至半钢总量的2/5时，向铁水包内加入上述脱硫剂(脱硫剂的用量占所述半钢用量的0.4wt％)，在1330℃下初步脱硫，脱硫反应时间4min，得到预脱硫后的半钢。
将所述预脱硫后的半钢进行喷吹脱硫(喷吹脱硫剂包括钝化石灰890kg和钝化镁210kg，所述喷吹脱硫剂与所述预脱硫后的半钢的质量比为4.7：1000，脱硫时间21.5min)，扒渣后，得到脱硫后的半钢。
采用LECO力可公司生产的碳硫分析仪CS744，按照标准GB/T20123-2006钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法进行分析，结果表明，预脱硫后的半钢中，硫含量为0.061wt％，硫的脱除率为34.4％。
采用LECO力可公司生产的碳硫分析仪CS744，按照标准GB/T20123-2006钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法进行分析，结果表明，脱硫后的半钢中，硫含量为0.003wt％，硫的脱除率为96.77％。
实施例2
脱硫剂包括：
石灰的粒度为1～5mm，钝化镁的粒度为0.1～3mm。
半钢脱硫方法：
铁水(铁水量224吨，铁水硫0.106wt％，铁水温度1294℃)倒入转炉内，采用氧枪向炉内吹氧，吹氧流量为22000Nm3/h，同时加入冷却剂(铸造生铁6吨，提钒冷压块6.5吨，球团矿1.0吨)，控制炉内温度在1350℃内，吹炼6.4min。吹炼完毕，出半钢(出半钢时的半钢中硫含量为0.106wt％)，将转炉内的半钢缓慢倒至铁水包内，在出半钢至半钢总量的2/5时，向铁水包内加入脱硫剂(脱硫剂的用量占所述半钢用量的0.55wt％)，在1340℃下初步脱硫，脱硫反应时间4.2min，得到预脱硫后的半钢。
将所述预脱硫后的半钢进行喷吹脱硫(喷吹脱硫剂包括钝化石灰986kg和钝化镁243kg，所述喷吹脱硫剂与所述预脱硫后的半钢的质量比为5.48：1000，脱硫时间25.5min)，扒渣后，得到脱硫后的半钢。
采用LECO力可公司生产的碳硫分析仪CS744，按照标准GB/T20123-2006钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法进行分析，结果表明，预脱硫后的半钢中，硫含量为0.064wt％，硫的脱除率为39.6％。
采用LECO力可公司生产的碳硫分析仪CS744，按照标准GB/T20123-2006钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法进行分析，结果表明，硫含量为0.004wt％，硫的脱除率为96.2％。
实施例3
脱硫剂包括：
石灰的粒度为1～5mm，钝化镁的粒度为0.1～3mm。
半钢脱硫方法：
铁水(铁水量241吨，铁水硫0.082wt％，铁水温度1317℃)倒入转炉内，采用氧枪向炉内吹氧，吹氧流量为21000Nm3/h，同时加入冷却剂(铸造生铁12吨，提钒冷压块9.2吨，球团矿2吨)，控制炉内温度在1350℃内，吹炼6min。吹炼完毕，出半钢(出半钢时的半钢中硫含量为0.082wt％)，将转炉内的半钢缓慢倒至铁水包内，在出半钢至半钢总量的2/5时，向铁水包内加入脱硫剂(脱硫剂的用量占所述半钢用量的0.38wt％)，在1347℃下初步脱硫，脱硫反应时间为4.7min，得到预脱硫后的半钢。
将所述预脱硫后的半钢进行喷吹脱硫(喷吹脱硫剂包括钝化石灰587kg和钝化镁182kg，所述喷吹脱硫剂与所述预脱硫后的半钢的质量比为3.19：1000，脱硫时间19.2min)，扒渣后，得到脱硫后的半钢。
采用LECO力可公司生产的碳硫分析仪CS744，按照标准GB/T20123-2006钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法进行分析，结果表明，硫含量为0.053wt％，硫的脱除率为35.4％。
采用LECO力可公司生产的碳硫分析仪CS744，按照标准GB/T20123-2006钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法进行分析，结果表明，硫含量为0.002wt％，硫的脱除率为97.6％。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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