技術領域

本發明涉及一種鐵水脫硫用鋁渣，特別涉及高硅鐵水脫硫用鋁渣。本發明還涉及采用這種高硅鐵水脫硫用鋁渣制成的高硅鐵水脫硫劑，以及使用這種高硅鐵水脫硫劑對高硅鐵水進行脫硫的脫硫方法。?

背景技術

隨著人們生活水平的提高，對鋼鐵制品純凈度的要求也越來越高，促使鋼鐵工業中鐵水預處理工序成為煉鋼不可或缺的環節。目前，所有鋼鐵成品的含硫量都在0.035％以下，這就要求鐵水預處理后的鐵水含硫量小于0.010％(低硫鋼品種要求[S]≤0.003％)。相應地，鐵水預處理對高爐或COREX爐的鐵水的成分和溫度要求也越來越高，要求預處理前鐵水的溫度高于1300℃、鐵水含[Si]≤0.40％、鐵水含[S]≤0.030％。在一般條件下，高爐或COREX爐產出的鐵水可以滿足鐵水預處理的生產要求。但由于爐況差異及受特殊情況影響，難免出現成分或溫度不能滿足鐵水預處理生產要求的鐵水。?

用于煉鋼的鐵水必須符合一定的成分和溫度的要求(見表1)，對于轉爐而言，如果入爐鐵水溫度過低，冶煉初期物理熱量不足將影響C-O反應的升溫曲線，造成各元素的氧化失衡；如果[Si]高，開吹后在加入造渣料后將造成大過程噴濺；而[S]是有害元素，且轉爐冶煉由于其工藝特點脫硫率有限，入爐[S]超標將嚴重影響煉鋼過程控制。通常將主要元素和溫度不合格的鐵水稱為異常鐵水。?

表1：煉鋼鐵水標準?

鐵水脫硫需要一定的動力學條件和熱力學條件，而且脫硫率也有一個極限值，故任何脫硫裝置脫硫效果的優劣都受制于設備性能條件和原材料(鐵水)特性條件。現有技術中，鐵水脫硫工藝要求鐵水必須滿足?高溫、高堿度、低氧化鐵三大要素。如果鐵水中[Si]超標，將促使脫硫反應中SiO₂酸性物質增多，降低鐵水堿度；而且使鐵水與脫硫劑反應生成物中氧化性物質濃度上升，反應過程中還原性氣氛減少，從而劣化脫硫條件，降低脫硫率。?

傳統的鐵水脫硫工藝中，KR鐵水脫硫劑由石灰、螢石組成。對于進行高爐爐外脫硅的鐵水，增加使用5％的鋁渣進行脫硫。而對于高硅、低溫、高硫的鐵水，由于不能完全滿足鐵水脫硫高溫、高堿度、低氧化鐵三大要素要求，傳統的脫硫劑失去了作用。實踐證明，對于高硅、低溫、高硫的鐵水，使用傳統的脫硫劑脫硫存在下述缺點：?

1、由于鐵水溫度低，傳統的鋁渣投入鐵水后在鋁渣表面立即形成一層FeO薄膜阻礙鋁渣的繼續熔解和化學反應，使鋁渣不能全部熔化于鐵水，起不到減少氧化性物質總濃度的效果；?

2、由于鐵水[Si]高，在脫硫反應時生成SiO₂酸性氧化物，增加鐵水與脫硫劑反應生成物中SiO₂總量，降低處理堿度R(R＝CaO/SiO₂)，使脫硫率呈線性下降；?

3、為了保證堿度R，需要投入更多的石灰以提高CaO總量，但增用的石灰又增耗了更多的物理熱，降低了熔池的溫度，劣化了脫硫的熱力學條件。導致處理終點硫不能滿足轉爐煉鋼要求。?

公開號為CN1827790A，發明名稱為“復合型鐵水脫硫劑”的中國發明專利申請，涉及的脫硫劑由活性石灰、鋁酸鈣、鈍化鎂、金屬鋁、氟化鈣等組成，其特征在于消耗量低(0.2公斤/噸鐵水)，主要用于噴吹法脫硫；但鈍化鎂價格高，鋁酸鈣的脫硫反應生成物對環境有一定的影響；最重要的是該脫硫劑必須在具有正常溫度/成分的鐵水中使用，不適用于異常鐵水的脫硫預處理。?

公開號為CN1528919A，發明名稱為“用含鋁氧化鈣基脫硫劑對鐵水脫硫的方法”的中國發明專利申請，涉及的脫硫劑的化學組成為CaO、CaF₂、CaCO₃、金屬鋁和礦物油。此外還含有不大于20％的SiO₂、MgO、C和FeO之和，脫硫方式為攪拌法和噴吹法，其特征在于脫硫率高。主權項為：脫硫劑化學組成：CaF2.5～10％，金屬鋁2～5％，余為CaO。該脫硫劑應用于具有正常溫度/成分的鐵水中使用，不適用于異常鐵水的?脫硫預處理。?

公開號為CN1095762A，發明名稱為“使用鋁渣進行的鋼鐵冶煉方法”的中國專利申請，涉及的主要是用鋁渣和鋁粉配制成符合各種冶煉要求的，組成各異的鋁渣—鋁粉混合物，然后將這類混合物作為脫氧劑、脫硫助劑噴入鐵水或鋼水中以進行鋼水或鐵水的脫氧、脫硫或升溫。主權項為:用鋁渣進行的鐵水脫硫噴吹法。該脫硫劑應用于具有正常溫度/成分的鐵水中使用，不適用于異常鐵水的脫硫預處理。?