低熔点高效脱硫剂及其制备和应用方法.pdf

《低熔点高效脱硫剂及其制备和应用方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低熔点高效脱硫剂及其制备和应用方法.pdf（6页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010471364.3 (22)申请日 2020.05.29 (71)申请人 鞍钢股份有限公司 地址 114000 辽宁省鞍山市铁西区环钢路1 号 (72)发明人 尚德礼廖相巍康磊吕春风 康伟常桂华李广帮刘志明 (74)专利代理机构 鞍山嘉讯科技专利事务所 (普通合伙) 21224 代理人 张群 (51)Int.Cl. C21C 7/064(2006.01) C22B 1/244(2006.01) (54)发明名称 一种低熔点高效脱硫剂及其制备和应用方 法 (57)摘要 本。

2、发明一种低熔点高效脱硫剂及其制备和 应用方法， 是由下述重量百分比含量的原料制备 而成： 硼镁铁矿45-50、 CaO30-35、 A12O36-10、 Al粉12-18、 粘结剂1 4。 本发明的脱硫剂熔点低， 效率高， 无污染， 且 可回收金属。 脱硫剂主要以廉价的硼镁铁矿为原 料， 同时配加金属铝粉及石灰辅料。 在真空条件 下金属铝还原硼镁铁矿中的镁， 镁可以参与脱硫 反应。 反应产物氧化硼可以显著降低石灰熔点， 因此可形成低熔点的脱硫剂。 此外金属铝还可以 还原硼镁铁矿中的氧化铁， 脱硫过程可回收硼镁 铁矿中的金属铁， 显著降低了脱硫成本。 在真空 条件下， 钢水脱硫效率可达85以上。。

3、 权利要求书1页 说明书4页 CN 111575442 A 2020.08.25 CN 111575442 A 1.一种低熔点高效脱硫剂， 其特征在于， 是由下述重量百分比含量的原料制备而成： 硼 镁铁矿45-50、 CaO 30-35、 A12O3 6-10、 Al粉12-18、 粘结剂14。 2.根据权利要求1所述的一种低熔点高效脱硫剂， 其特征在于： 所述硼镁铁矿的成分按 B2O3、 Fe2O3、 MgO、 SiO2、 A12O3、 CaO、 MnO的简单相来定量， 余量为杂质； 具体含量的重量百分比 为： B2O3 10-11、 Fe2O3 34-35、 MgO 38-39、 SiO2。

4、 8-9、 A12O3 2-3、 CaO 3-4、 MnO 0.5-0.7； 杂质中S含量小于0.1。 3.根据权利要求1或2所述的一种低熔点高效脱硫剂， 其特征在于， 所述硼镁铁矿的粒 度小于1mm。 4.根据权利要求1所述的一种低熔点高效脱硫剂， 其特征在于， 所述CaO、 A12O3和Al粉的 粒度均小于1mm。 5.根据权利要求1所述的一种低熔点高效脱硫剂， 其特征在于， 所述粘结剂为羧甲基纤 维素。 6.一种如权利要求1-5其中任意一项所述的低熔点高效脱硫剂的制备方法， 其特征在 于， 具体方法如下： 1)将上述重量百分比的粉末原料与粘结剂在混料机中进行机械混合， 混合时间2-4小 。

5、时； 2)采用对辊压力机压制成球团产品， 对辊压力机的压力500Kg/cm2， 产品粒径为5- 30mm； 4)对压制好的产品烘干， 烘干温度为130160。 7.一种如权利要求1-5其中任意一项所述的低熔点高效脱硫剂的应用方法， 其特征在 于， 具体方法如下： 采用具有真空能力的冶炼装备进行冶炼， 首先对钢液预脱氧和合金化后， 当真空度达 到100Pa以下时加入脱硫剂， 对钢液进行脱硫处理， 脱硫剂加入量为5-10kg/吨钢； 加入脱硫剂前， 首先要对钢液进行脱氧处理， 将氧含量控制在0.0005以下， 然后根据 钢种需要， 加入不易烧损的合金元素进行合金化， 易烧损氧化的合金元素在脱硫任务。

6、完成 后进行第二次合金化时加入； 脱硫阶段所需的时间为10-30分钟。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111575442 A 2 一种低熔点高效脱硫剂及其制备和应用方法 技术领域 0001 本发明涉及炼钢精炼脱硫技术， 尤其涉及一种低熔点高效脱硫剂及其制备和应用 方法。 背景技术 0002 随着工程技术的发展， 对钢的使用性能要求越来越高， 通常钢中硫为有害元素， 如 在熔炼过程中不能将其有效去除， 将严重制约钢的使用性能。 因此， 目前在工业生产及科研 钢冶炼过程中， 通常在钢水精炼过程添加一定量的脱硫剂将硫去除。 0003 脱硫剂的种类很多， 通常采用氧化钙加萤石的方式配制脱硫剂， 此。

7、外由于铝酸钙 具有熔点低、 硫容量高、 易于保存的特点， 因而铝酸钙也作为脱硫剂被广泛应用于炼钢生 产。 0004 公开号为CN 101134987A的专利文件 一种无取向硅钢用脱硫剂 ， 公开的非预熔 型脱硫剂适用于RH真空脱硫， 成份为(重量百分比)： CaO： 4558， A12O3： 823， CaF2： 1530； SiO2： 38； Mg： 26； C0.015。 脱硫剂中的萤石虽能够降低精炼剂熔点， 起 到快速成渣的作用， 但同时也增强了熔渣对设备工作衬耐火材料的的侵蚀， 此外萤石对环 境污染较严重， 目前已逐步限制脱硫剂中萤石的加入量。 上述脱硫剂中金属镁具有很好的 脱硫能力，。

8、 但是镁的饱和蒸气压很高， 此种方式加镁， 镁将瞬间气化， 很难保证脱硫效果。 0005 申请号为200510023269.2的专利文件 超低碳钢用RH真空处理深脱硫预熔渣及其 制备方法 公开的RH真空处理深脱硫预熔渣的成份为(重量百分比)： CaO： 4856， A12O3： 3343， MgO： 0.25.0， SiO2： 2.56.0， TiO21.9， 碳0.05， 其余为杂 质。 该脱硫剂中没有添加萤石对环境污染较小， 但是仅仅依靠单一铝酸钙脱硫， 其能力有 限， 该脱硫剂中并没有金属镁参与脱硫反应。 此外单一铝酸钙熔点还是较高， 由于RH脱硫时 间短， 必须要求脱硫剂迅速融化参与脱。

9、硫反应。 0006 申请号为200610020000.3的专利文件 真空精炼剂及其制备方法 公开了针对无 取向硅钢、 取向硅钢等低碳钢生产过程中钢水中夹杂物含量高、 钢渣氧化性强、 钢渣性能不 稳定的特点， 制定了真空精炼剂的成份(重量百分比)为： CaO 3245， A12O3： 2536， A1： 1525， CaF2： 08， SiO2： 08， 全C： 00.18， 其余为杂质。 上述专利文件中， 低碳 预熔物铝酸钙的加入起到了钢水脱硫的作用， 金属铝的加入具有钢水脱氧的效果。 缺点是 其中萤石虽能够降低精炼剂熔点， 但是对环境污染较大， 将逐步被淘汰； 0007 如上所述的脱硫剂形式。

10、还很多， 但是这些脱硫剂很难满足快速， 无污染深脱硫要 求。 发明内容 0008 本发明的目的是提供一种低熔点高效脱硫剂及其制备和应用方法， 该脱硫剂熔点 低， 效率高， 无污染， 且可回收金属， 反应过程硼镁铁矿中的氧化铁也会被还原为金属铁进 入钢液， 降低生产成本。 说明书 1/4 页 3 CN 111575442 A 3 0009 为了达到上述目的， 本发明采用以下技术方案实现： 0010 一种低熔点高效脱硫剂， 是由下述重量百分比含量的原料制备而成： 硼镁铁矿 45-50、 CaO 30-35、 A12O3 6-10、 Al粉12-18、 粘结剂14。 0011 由于硼镁铁矿的矿相比较。

11、复杂， 因此为了化学定量， 所述硼镁铁矿的成分按B2O3、 Fe2O3、 MgO、 SiO2、 A12O3、 CaO、 MnO的简单相来定量， 余量为杂质； 具体含量的重量百分比为： B2O3 10-11、 Fe2O3 34-35、 MgO 38-39、 SiO2 8-9、 A12O3 2-3、 CaO 3-4、 MnO 0.5-0.7； 杂质中S含量小于0.1。 0012 所述硼镁铁矿的粒度小于1mm。 0013 所述CaO、 A12O3和Al粉的粒度均小于1mm。 0014 所述粘结剂为羧甲基纤维素。 0015 一种低熔点高效脱硫剂的制备方法， 具体方法如下： 0016 1)将上述重量百分。

12、比的粉末原料与粘结剂在混料机中进行机械混合， 混合时间2- 4小时； 0017 2)采用对辊压力机压制成球团产品， 对辊压力机的压力500Kg/cm2， 产品粒径为 5-30mm； 0018 4)对压制好的产品烘干， 烘干温度为130160， 使有机成分快速挥发， 同时排 出微量水分， 包装待用。 0019 一种低熔点高效脱硫剂的应用方法， 具体方法如下： 0020 采用具有真空能力的冶炼装备进行冶炼， 如真空感应炉， RH精炼炉等， 首先对钢液 预脱氧和合金化后， 当真空度达到100Pa以下时加入脱硫剂， 对钢液进行脱硫处理， 脱硫剂 加入量为5-10kg/吨钢； 0021 加入脱硫剂前， 。

13、首先要对钢液进行脱氧处理， 将氧含量控制在0.0005以下， 然后 根据钢种需要， 加入不易烧损的合金元素进行合金化， 易烧损氧化的合金元素在脱硫任务 完成后进行第二次合金化时加入； 0022 脱硫阶段所需的时间为10-30分钟， 脱硫任务完成后， 即可出钢浇铸等后续工作。 0023 本发明的脱硫剂加入钢中主要发生如下反应： 0024 7(3MgOB2O3)+12CaO+14Al21Mg(g)+12CaO7Al2O3+7B2O3 (1) 0025 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe (2) 0026 反应式(1)中金属铝将硼镁铁矿中的复相3MgOB2O3还原为金属镁和铝酸钙和氧 化硼3项， 。

14、其中金属镁和铝酸钙均为强脱硫剂， 可参与脱硫反应， 而氧化硼可降低过量CaO的 熔点， 低熔点CaO复相同样是强脱硫剂， 可见经过上述反应的生成产物均有助于对钢液深脱 硫。 式中反应物种的CaO可降低反应温度， 有助于反应顺利进行。 上述反应均需在真空度达 到100Pa以下时才能顺利反应， 否则在常压条件下反应温度需达到2062K才能反应， 而100Pa 条件下反应温度只需达到1773K， 钢液温度通常为1873K， 可见在通常的钢液温度下该反应 可以顺利进行， 但必须保证真空度达到100Pa以下。 0027 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 0028 一种低熔点高效脱硫剂及其制备和应用。

15、方法， 该脱硫剂熔点低(1100-1200)， 效率高， 无污染， 且可回收金属， 反应过程硼镁铁矿中的氧化铁也会被还原为金属铁进入钢 液， 降低生产成本。 脱硫剂主要以廉价的硼镁铁矿为原料， 同时配加金属铝粉及石灰等辅 说明书 2/4 页 4 CN 111575442 A 4 料。 使用过程中， 在真空条件下金属铝还原硼镁铁矿中的镁， 镁可以参与脱硫反应。 反应产 物氧化硼可以显著降低石灰熔点， 因此可形成低熔点的脱硫剂。 此外金属铝还可以还原硼 镁铁矿中的氧化铁， 脱硫过程可回收硼镁铁矿中的金属铁， 显著降低了脱硫成本。 在真空条 件下， 钢水脱硫效率可达85以上。 具体实施方式 0029。

16、 下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。 0030 按下述方法进行选材， 共配制出5组实施例的脱硫剂： 0031 1)选用粒度小于1mm， S含量小于0.1的硼镁铁矿粉， 按B2O3、 Fe2O3、 MgO、 SiO2、 A12O3、 CaO、 MnO的简单相来定量， 余量为杂质； 具体含量的重量百分比为： B2O3 10-11、 Fe2O3 34-35、 MgO 38-39、 SiO2 8-9、 A12O3 2-3、 CaO 3-4、 MnO 0.5- 0.7。 0032 2)选用优质CaO粉和优质A12O3粉和铝粉， 原料纯度均达到98以上， 粒度均小于 1mm。 0033 3)将上述粉。

17、末原料与粘结剂混合， 并在混料机中机械混合均匀， 混合时间为2小时 以上， 保证充分混匀， 混合时间不超过4小时， 避免人力及物力消耗。 粘结剂为羧甲基纤维 素。 0034 4)采用对辊压球机压制成球团产品， 对辊压球机的压力500Kg/cm2， 产品粒径为 5-30mm。 0035 5)对压制好的球团烘干、 包装、 待用。 烘干温度在130160之间， 使有机成分快 速挥发， 同时排出微量水分。 包装时注意密封， 保存时注意防潮。 0036 配制的5组脱硫剂实施例原料比例见表1： 0037 表1： 实施例原料重量百分比含量() 0038 脱硫剂原料硼镁铁矿CaOA12O3铝粉粘结剂 实施例1。

18、46326133 实施例248307141 实施例345338113 实施例447326132 实施例549317121 0039 将上述脱硫剂用于真空炉冶炼过程， 首先对钢液预脱氧和合金化后， 当真空度达 到100Pa以下时加入脱硫剂， 对钢液进行脱硫处理， 脱硫剂加入量5-10kg/吨钢。 加入脱硫剂 前， 首先要对钢液进行脱氧处理， 将氧含量控制在0.0005以下， 然后根据钢种需要， 加入 不易烧损的合金元素进行合金化， 易烧损氧化的合金元素在脱硫任务完成后进行第二次合 金化时加入， 脱硫阶段所需的时间为10-30分钟， 实施例脱硫参数及脱硫结果见表2。 0040 表2： 实施例脱硫结果 说明书 3/4 页 5 CN 111575442 A 5 0041 0042 本发明的基本思想在于选用廉价的硼镁铁矿为主要原料， 同时配加金属铝粉、 石 灰、 氧化铝为辅料参与反应。 钢液加入脱硫剂后会发生一系列复杂反应， 生成的金属镁有极 强脱硫能力； 配加石灰一方面辅助还原反应顺利进行， 一方面可与氧化铝反应生成低熔点 铝酸钙； 反应生成的氧化硼又有助于降低石灰熔点， 形成低熔点相。 反应过程硼镁铁矿中的 氧化铁也会被还原为金属铁进入钢液， 降低生产成本。 说明书 4/4 页 6 CN 111575442 A 6 。