D0:10.133745.issn1001-053x.2007.s1.009 第29卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.29 Suppl.1 2007年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 CaO-Mg铁水脱硫渣改性剂的实验研究 王时松) 谢兵)安昌遐2) 龙怡菊2) 蒲胜亮2) 1)重庆大学材料学院，重庆4000442)重庆钢铁有限责任公司，重庆400044 摘要重钢使用CO-Mg混合脱硫剂进行铁水预处理脱硫，脱硫渣流动性差、渣铁分离困难.解决这一问题的途径 一般是采用改性剂对脱硫渣进行改性.通过研究分析，在原有重钢改性剂的基础上对其进行组分的优化，优化后改性 剂的熔点930C,在1250C时黏度为0.627Ps:通过该改性剂改性的脱硫渣熔点在1350~1370°℃之间，黏度小于1 Ps.初步工业实践表明，该改性剂很好地改善了脱硫渣的物理性能，能解决渣铁分离的难题. 关键词铁水预处理：脱硫：脱硫渣：改性剂：物理性能 分类号TF704.3 通过铁水预处理将铁水硫含量控制到合理的范 基混合脱硫渣进行改性研究，并优化脱硫渣改性剂. 围内，可以缩短转炉治炼时间，提高转炉工作效率， 降低炼钢成本.铁水脱硫工艺普遍存在脱硫后扒渣 1 实验及其结果分析 铁损大、扒渣难的问题，通常混合喷吹CaO+Mg脱 1.1原料 硫工艺中，由于渣中带铁造成的铁损为4.958kg1 铁山.重庆钢铁有限责任公司炼钢厂（简称重钢） 实验用原料主要有铁水脱硫前渣、脱硫粉剂 从1998年开始进行铁水预处理脱硫，从生产实践来 (CaO和Mg)及含有SiO2、AlzO3、NaCO3、CaF2、 K2O和Na2O等组成的矿物及工业原料. 看，脱硫后的渣存在碱度高、流动性差等问题，造 1.2实验过程 成扒渣时间长，扒渣过程中大量铁水随着炉渣流失， 脱硫渣的物理性能用高温黏度测试计和半球点 铁水损失严重，直接影响到产量及钢铁料消耗指 标.文献2-3]认为重钢CaO-Mg基混合脱硫渣铁分 测试仪测定，脱前渣的化学成分见表1：根据理论 离困难的原因是脱硫渣粘稠、流动性差.通过合理 分析，以CaF2、SiO2、Na2CO3作为改性剂主要成分， 改性剂配方见表2，选取两组最佳的配方进行脱后 调整脱硫渣碱度，改善其物理性能，将有利于扒渣 渣的模拟实验. 和降低铁损.因此，我们在实验室对重钢CaO-Mg 表1脱前渣的化学成分（质量分数） SiOz Cao TiOz Al203 Mgo Mno FeO 33.43 38.27 1.32 2.47 15.32 9.88 0.6 0.34 表2脱硫渣改性剂的配方设计（质量分数） % (2)根据脱硫剂在铁水罐中的反应机理，实验 编号SiO2Al203Na2C03CaF2K0+Na0 时把Mg转换成MgO来计算脱后渣的重量. 1# 36.613 1.892 48.4 17.5 1.528 (3)同时考虑理论计算的脱硫剂使用量和重钢 2# 38.363 1.897 38.72 17.5 1.528 实际的使用量 3# 48.313 1.902 29.04 17.5 1.528 (4)选用某炉铁水罐的脱前渣作为基料，以确 4# 58.2631.907 19.3617.5 1.528 保脱前渣成分的稳定性. 5#68.2131.9129.6817.51.528 模拟脱后渣的配方见表3.在高温黏度测试计 模拟脱后渣的设计实验条件为： 和半球点测试仪上测试模拟渣的定点黏度和它的熔 (1)重钢铁水罐容量为100t,根据现场和实验 点，分析其性能，优化出最佳的改性剂配方及其用 室测量：通过计算，设定脱硫前渣的重量为1.3t. 量 收精日期：2007-02-18修回日期：2007-04-20 作者简介：王时松(1980一)，男，硕士研究生第 29 卷 增刊 1 北 京 科 技 大 学 学 报 Vol.29 Suppl.1 2007 年 6 月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 收稿日期：2007−02−18 修回日期：2007−04−20 作者简介：王时松(1980⎯)，男，硕士研究生 CaO-Mg 铁水脱硫渣改性剂的实验研究 王时松 1) 谢 兵 1) 安昌遐 2) 龙怡菊 2) 蒲胜亮 2) 1) 重庆大学材料学院，重庆 400044 2) 重庆钢铁有限责任公司，重庆 400044 摘 要 重钢使用 CaO-Mg 混合脱硫剂进行铁水预处理脱硫，脱硫渣流动性差、渣铁分离困难．解决这一问题的途径 一般是采用改性剂对脱硫渣进行改性．通过研究分析，在原有重钢改性剂的基础上对其进行组分的优化，优化后改性 剂的熔点 930°C，在 1250°C 时黏度为 0.627 Pa⋅s；通过该改性剂改性的脱硫渣熔点在 1350∼1370°C 之间，黏度小于 1 Pa⋅s．初步工业实践表明，该改性剂很好地改善了脱硫渣的物理性能，能解决渣铁分离的难题． 关键词 铁水预处理；脱硫；脱硫渣；改性剂；物理性能 分类号 TF704.3 通过铁水预处理将铁水硫含量控制到合理的范 围内，可以缩短转炉冶炼时间，提高转炉工作效率， 降低炼钢成本．铁水脱硫工艺普遍存在脱硫后扒渣 铁损大、扒渣难的问题，通常混合喷吹 CaO+Mg 脱 硫工艺中，由于渣中带铁造成的铁损为 4.958 kg/t 铁[1]．重庆钢铁有限责任公司炼钢厂（简称重钢） 从 1998 年开始进行铁水预处理脱硫，从生产实践来 看，脱硫后的渣存在碱度高、流动性差等问题，造 成扒渣时间长，扒渣过程中大量铁水随着炉渣流失， 铁水损失严重，直接影响到产量及钢铁料消耗指 标．文献[2-3]认为重钢 CaO-Mg 基混合脱硫渣铁分 离困难的原因是脱硫渣粘稠、流动性差．通过合理 调整脱硫渣碱度，改善其物理性能，将有利于扒渣 和降低铁损．因此，我们在实验室对重钢 CaO-Mg 基混合脱硫渣进行改性研究，并优化脱硫渣改性剂． 1 实验及其结果分析 1.1 原料 实验用原料主要有铁水脱硫前渣、脱硫粉剂 （CaO 和 Mg）及含有 SiO2、Al2O3、Na2CO3、CaF2、 K2O 和 Na2O 等组成的矿物及工业原料． 1.2 实验过程 脱硫渣的物理性能用高温黏度测试计和半球点 测试仪测定，脱前渣的化学成分见表 1；根据理论 分析，以 CaF2、SiO2、Na2CO3 作为改性剂主要成分， 改性剂配方见表 2，选取两组最佳的配方进行脱后 渣的模拟实验． 表 1 脱前渣的化学成分(质量分数) % SiO2 CaO S TiO2 Al2O3 MgO MnO FeO 33.43 38.27 1.32 2.47 15.32 9.88 0.6 0.34 表 2 脱硫渣改性剂的配方设计(质量分数) % 编号 SiO2 Al2O3 Na2CO3 CaF2 K2O+Na2O 1# 36.613 1.892 48.4 17.5 1.528 2# 38.363 1.897 38.72 17.5 1.528 3# 48.313 1.902 29.04 17.5 1.528 4# 58.263 1.907 19.36 17.5 1.528 5# 68.213 1.912 9.68 17.5 1.528 模拟脱后渣的设计实验条件为： (1) 重钢铁水罐容量为 100 t，根据现场和实验 室测量；通过计算，设定脱硫前渣的重量为 1.3 t． (2) 根据脱硫剂在铁水罐中的反应机理，实验 时把 Mg 转换成 MgO 来计算脱后渣的重量． (3) 同时考虑理论计算的脱硫剂使用量和重钢 实际的使用量． (4) 选用某炉铁水罐的脱前渣作为基料，以确 保脱前渣成分的稳定性． 模拟脱后渣的配方见表 3．在高温黏度测试计 和半球点测试仪上测试模拟渣的定点黏度和它的熔 点，分析其性能，优化出最佳的改性剂配方及其用 量． DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2007.s1.009