冷却速率对KR脱硫渣中硫析出行为的影响

KR脱硫渣中主要成分(CaO)为转炉冶炼的优质造渣原料,通过氧化性气氛将渣中硫脱除后可将其用于转炉冶炼.但由于炉渣冷却制度不同,渣中硫的析出行为和赋存状态会发生变化,对炉渣氧化脱硫效果产生影响.基于此,以合成渣的形式探究冷速对KR脱硫渣中硫析出行为的影响,旨在明确KR脱硫渣中硫赋存状态及析出行为与冷却速率的关系,为后续...     

硫含量对KR脱硫渣中CaS氧化行为的影响

KR脱硫渣中主要成分(CaO)为转炉冶炼的优质造渣原料，但KR脱硫渣中含有质量分数为1.0%～2.5%的硫，直接将其代替活性石灰用作转炉造渣料回用于冶炼工艺会导致钢液增硫。因此，为了实现KR脱硫渣的氧化脱硫，分析渣中硫氧化行为随炉渣中硫含量变化的机理，通过实验室制取KR脱硫渣样品，采用SEM和XRD分析了氧化后炉渣的微观结构、矿物成分，采用红外碳硫分析仪测定了氧化渣样的硫含量。研究表明，在1 693 K,随硫含量增加炉渣脱硫率先增加后减小，炉渣脱硫率均达到80%以上；随硫含量增加氧化渣样中析出的硅酸盐固相质点数逐渐增加。     

KR脱硫渣矿物学特征及渣中硫行为

为提高KR脱硫渣的资源化利用水平,利用XRF、XRD、SEM+EDS对某厂KR脱硫渣的矿物学特征进行研究,并用热力学软件FactSage对渣中硫的赋存形式及析出规律进行研究。结果表明,采用石灰系脱硫剂的KR脱硫渣,渣中的主要矿物相为钙铝硅酸盐相、硅酸钙相以及尖晶石相。钙铝硅酸盐相为连续延伸的无定形状,表面光滑平坦,无孔隙和裂纹;硅酸钙相为无规则形状,且表面较为粗糙,有较多的孔隙和裂纹;尖晶石相尺寸大小不一,形状多呈不规则多边板形,少量? 欢ㄐ巫础５蔽露雀哂?220℃时,试验KR脱硫渣中的硫会以SO2的形式存在,CaS约在1220℃时开始析出,CaSO4在1160℃时开始析出,约在1100℃时,CaS和CaSO4的析出量不再随温度的降低而变化,且最终渣中析出CaSO4的较CaS高。     

KR脱硫渣高温矿物组成及含硫相的析出行为

 KR脱硫渣是KR铁水预处理脱硫工艺的副产品,其磁选后尾渣中CaO质量分数大于50%。可将其用作优质造渣原料返回到转炉炼钢工艺中,降低转炉炼钢的原料消耗。但KR脱硫渣中的硫(w((S))=1.0%～2.5%)成为转炉冶炼循环利用的障碍,直接将其用于转炉冶炼会使钢中的硫含量增加。因此,根据工业KR脱硫渣的化学成分,以合成渣的形式对KR脱硫渣中矿物组成及含硫相的析出行为进行研究,旨在明确KR脱硫渣中各矿物相组成及炉渣中硫的析出行为和赋存状态,为后续通过氧化性气氛有效脱除KR脱硫渣中的硫提供理论参考。采用热力学数据库FactSage 8.0的Equilib模块对CaO-SiO₂-CaS-CaF₂基熔渣的凝固过程进行模拟,利用XRD、SEM-EDS对合成渣样品的矿物组成及微观形貌进行分析、检测。热力学计算结果表明,CaS的析晶温度为1 320 ℃,低于MeO#1相、MeO#2相及2CaO·SiO₂相的析晶温度。炉渣样品的面扫描分析结果表明,在实际凝固过程中,受残余液相黏度增大的影响炉渣中少量硫未能析出形成CaS晶体,则以非晶态的形式赋存在基质相中。KR脱硫渣主要由C₃S相、MeO#1相(CaO固溶体)、MeO#2相(MgO固溶体)、基质相和CaS相等矿物组成。炉渣中的硫主要以游离态CaS晶体形式赋存,少量以非晶态硫的形式赋存。炉渣中CaS晶粒主要沿着先析出的高熔点硅酸盐(C₃S)相边界析出。     

KR脱硫渣矿相及硫在渣中分布

 为探讨KR脱硫渣的脱硫机理,利用现场取脱硫渣,通过炉渣淬火实验,对渣中矿相组成和硫在渣中分布进行研究与分析。研究结果表明：KR渣主要位于CaO-SiO2-CaF2-CaS四元系,渣中含有单一的CaS相、以CaO为主的CaO-CaF2-CaS相和以CaO、SiO2为主的CaO-SiO2-CaF2-CaS相,且CaS相中的硫含量明显高于其他2种矿相。通过统计渣相中CaS相的面积分数,并结合炉渣总的硫含量,得出渣相中的硫主要以单一的CaS形式存在。因此,通过提高渣相中CaS相的面积分数,可提高炉渣硫含量。     

KR脱硫渣的综合利用现状及其氧化去硫研究进展

KR脱硫的渣资源化利用有利于促进钢铁企业的绿色化发展.KR脱硫渣中主要成分为CaO,且含有质量分数为1.0％～2.5％的硫,直接将K R脱硫渣回用于冶炼工艺会导致钢液增硫.若能将渣中的硫脱出,可有效促进KR脱硫渣在钢铁冶炼工艺的资源化利用.因此,针对当前KR脱硫渣综合利用存在的问题,总结分析有关CaS氧化过程的热力学和...     

铝渣复合脱硫剂在KR铁水脱硫过程中的应用

KR脱硫反应过程中使用纯石灰脱硫剂会生成高熔点硅酸钙覆盖在CaO颗粒表面阻碍脱硫反应进行,以往采用加萤石方法生成低熔点的共晶化合物来解决该问题,但会侵蚀炉衬,且污染环境。使用铝渣后,Al可以和CaO中被置换出的O结合生成Al_2O_3,促进脱硫反应进行,并且可以减少高熔点硅酸钙的生成量。利用工业试验研究加入铝渣对铁水脱硫反应的影响,并利用热力学计算阐述其作用机理。结果表明:加入铝渣后,脱硫反应开始阶段生成Al_2O_3和CaS,随着反应深入,生成的Al_2O_3与CaO结合生成钙铝酸盐,反应产物按照"Al_2O_3→CA6(CaAl_(12)O_(19))→CA_2(CaAl_4O_7)→CA(CaAl_2O_4)→C_3A(Ca_3Al_2O_6)"路径依次生成转变。铝渣中的金属铝可以降低铁水氧势,促进脱硫反应进行,并且铝渣中的Al_2O_3会和CaO反应生成低熔点的钙铝酸盐。使用铝渣后铁水硫质量分数均值可降至4.6×10~(-6),硫质量分数低于10×10~(-6)的比例提升至81.9%。     

新技术在KR铁水脱硫中的应用

介绍了多种在KR铁水脱硫中运用的新技术,通过这些新技术的应用,可使铁水脱硫设备提档升级。     

对KR脱硫工艺及技术的调研

本文通过对KR脱硫工艺的技术调研，对KR脱硫工艺与喷吹脱硫在技术与设备、脱硫剂、扒渣、温降、铁损和生产成本等方面进行了综合比较，提出了重钢新区脱硫工艺的建议。     

KR法铁水脱硫效果的影响因素分析

简要介绍了210tKR铁水预处理装置的主要设备及工艺流程,根据涟源钢铁厂的具体生产情况,分析了影响210tKR铁水预处理脱硫效果的主要因素如铁水温度、脱硫剂单耗、铁水初始硫含量、搅拌时间等,结果表明脱硫效果随着铁水温度的升高而增加,随着脱硫剂单耗、搅拌时间的增加而增加,但有一较佳值,随着铁水初始硫含量的增加而增加,但有一临界值.     

KR搅拌脱硫工艺的动力学研究

通过对搅拌罐液面、搅拌罐内液体微元及搅拌头功率进行分析,研究了搅拌头转速、搅拌桨直径的合理范围和搅拌桨的转速与搅拌桨直径之间的关系。结果表明:由于搅拌罐液面上升高度的限制,搅拌头转速上限值为127r/min;搅拌罐直径应低于搅拌桨直径的3倍;功率一定时,搅拌桨直径的5次方与搅拌桨转速的3次方的乘积为定值。     

高炉与KR双流程联动优化脱硫

 基于首钢京唐高炉工序与KR工序脱硫条件,对双流程的脱硫特点及经济性分别进行分析,发现焦炭为高炉硫负荷的主要来源。降低焦比或减少高硫炼焦煤的配比,是降低高炉硫负荷的有效措施,当铁水中[w(S)]由0.01%升高至0.05%时,高炉工序吨铁脱硫成本迅速下降,而当铁水中[w(S)]由0.06%变化至0.10%时,吨铁脱硫成本下降趋势变缓;KR脱硫吨铁成本随铁水中[w(S)]增加而逐渐升高。硫负荷为4 kg时,双流程综合脱硫成本最低时的铁水中[w(S)min]为0.067%,且[w(S)min]随硫负荷的增加而升高。当考虑炼焦配煤的采购成本时,由于硫质量分数高的炼焦配合煤采购成本较低,当采用高硫煤炼焦时,炼焦配煤带来的成本降低,不仅可以抵消由于双流程脱硫任务量增加而带来的成本增加,还可以使综合脱硫成本降低。     

LF精炼渣碳酸化过程Ca赋存状态转变

为提高LF精炼渣资源化利用效率,对精炼渣碳酸化过程中Ca赋存状态转变进行了研究。通过碳酸化实验确定了温度为20℃,液固比为5,通气量为600 mL/min,转速为700 rad/min,粒径小于88μm时碳酸化效果最好,并探究了不同pH条件下Ca²⁺、HCO^-₃、CO■的浓度变化。在此基础上,利用XRD、SEM、TG-DTA、FT-IR等方法对碳酸化前后精炼渣进行了表征分析。XRD分析表明,f-CaO、Ca₂SiO₄、Ca₃Al₂(SiO₄)₃衍射峰强度减弱,碳酸化后主要产物为CaCO₃;DG-DTA分析表明,碳酸化产物在600～800℃失重率达13.35%;SEM分析表明,生成的CaCO₃颗粒聚集附着在精炼渣颗粒表面;FT-IR表明,碳酸化后产生大量碳酸盐,并多为方解石晶型。     

高效脱硫法在KR脱硫生产中的应用

武汉钢铁股份有限公司炼钢总厂四分厂基于200 t KR脱硫设备和工艺的特点,开发出了高效脱硫法。应用结果表明,高效脱硫法不仅保证了脱硫工序的达标达产和脱硫效果,某低硫钢种成品w(S)≤60×10-6比例提高了31%,同时普通CaO基脱硫剂的消耗降低24.0%,钝化CaO基脱硫剂的消耗降低10.7%,取得良好的技术和经济效果。