一种从铁水脱硫过程中促进鳞片石墨析出的方法

摘要

本发明提供了一种从铁水脱硫过程中促进鳞片石墨析出的方法，首先将待处理的铁水送入铁水预处理工作位，然后打开下料管向铁水喷吹氮气进行氮封，利用氮气隔绝空气阻止氧气与铁水中析出的碳发生碳氧反应，然后按照正常铁水预处理中的脱硫步骤进行脱硫处理，脱硫处理过程中铁水热履历的变化促进了铁水中碳元素的析出，氮封隔绝了氧气使得无法发生碳氧反应，铁水中的碳元素以鳞片石墨形式析出，扒渣得到含有鳞片石墨的脱硫渣，鳞片石墨中的固定碳含量达到80wt％以上；本发明不需要设备及工艺的改造，利用现有的下料管喷吹氮气，能够在保证操作安全和铁水预处理效果的前提下，保持氮封常开隔绝空气，具有简单实用、安全环保、高效低成本等特点。

权利要求

1.一种从铁水脱硫过程中促进鳞片石墨析出的方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：

1)将待处理的铁水由铁水包车送入铁水预处理工作位；

2)将可伸缩下料管下降至工作位，然后打开下料管向铁水喷吹氮气进行氮封，利用氮气将铁水包围覆盖避免铁水与氧气接触；

3)按照正常铁水预处理中的脱硫步骤进行脱硫处理，期间根据脱硫处理要求和时机对铁水进行搅拌和加脱硫剂；

4)脱硫处理完成后停止喷吹氮气且进行铁水扒渣处理，扒渣得到含有鳞片石墨的脱硫渣；

5)将铁水包车开出，然后吊运铁水包，然后准备下一包铁水的预处理。

2.根据权利要求1所述的一种从铁水脱硫过程中促进鳞片石墨析出的方法，其特征在于，步骤1)中，待处理的铁水的温度＞1560℃，待处理的铁水中的硅含量[Si]＞0.50wt％。

3.根据权利要求1所述的一种从铁水脱硫过程中促进鳞片石墨析出的方法，其特征在于，步骤2)中，将可伸缩下料管下降至：可伸缩下料管的下端距离铁水的上液面200～

300mm；氮气压力为0.5MPa，氮气流量为50～70NL/min。

说明书

一种从铁水脱硫过程中促进鳞片石墨析出的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及铁水预处理技术领域，提供了一种从铁水脱硫过程中促进鳞片石墨析出的方法。

背景技术

[0002] 集结石墨是高炉炼铁、铁水浇铸或炼钢时产生的副产品。当熔融铁水的热履历波动大时，溶于铁水中的过饱和的碳便以石墨的形式从铁水中析出形成集结石墨。集结石墨
是一种结晶度很高的石墨，其结晶几乎和天然石墨一样。

[0003] 铁水中碳过饱和是片状石墨析出的必要条件，铁水的温度与铁水中碳的溶解度变化呈现较好的线性关系。铁水中含硅量的增加，碳溶解度随之降低。炼铁过程中适当提高铁
水中的硅含量以及在铁水的运输过程中控制较低的铁水温度，都有利于提高石墨碳的析出
量。此外，降温速度决定着片状石墨的析出量和尺寸大小，较慢的降温速度有利于析出大鳞
片石墨。

[0004] 炼钢铁水中的碳含量在4wt％左右，在铁水预处理过程中随铁水的温度的降低，铁水中过饱和的碳就会析出，但是，此时析出的碳容易由于高温氛围而与空气中的氧发生反
应产生CO气体，CO气体会危及职工健康、存在中毒等安全隐患以及污染环境。

[0005] 为解决以上问题，部分钢厂采取了注水加速冷却的去毒化工艺，但CO燃烧生成的CO2又面临捕集、排放污染环境等问题，同样是钢铁行业碳减排的棘手问题。

[0006] 因此，如何既从铁水中促进石墨的析出，又消除从铁水中过饱和析出的碳与空气中的氧气发生碳氧反应生成CO的危害，避免CO气体危及职工健康、存在中毒等安全隐患以
及污染环境，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

[0007] 本发明实施例的目的在于提供一种从铁水脱硫过程中促进鳞片石墨析出的方法，该方法是一种简单实用、安全环保、高效低成本的析出鳞片石墨的方法。

[0008] 为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：

[0009] 一种从铁水脱硫过程中促进鳞片石墨析出的方法，包括以下依次进行的步骤：

[0010] 1)将待处理的铁水由铁水包车送入铁水预处理工作位；

[0011] 2)将可伸缩下料管下降至工作位，然后打开下料管向铁水喷吹氮气进行氮封，利用氮气将铁水包围覆盖避免铁水与氧气接触；

[0012] 3)按照正常铁水预处理中的脱硫步骤进行脱硫处理，期间根据脱硫处理要求和时机对铁水进行搅拌和加脱硫剂；

[0013] 4)脱硫处理完成后停止喷吹氮气且进行铁水扒渣处理，扒渣得到含有鳞片石墨的脱硫渣；

[0014] 5)将铁水包车开出，然后吊运铁水包，然后准备下一包铁水的预处理。

[0015] 优选的，步骤1)中，待处理的铁水的温度＞1560℃，待处理的铁水中的硅含量[Si]＞0.50wt％。

[0016] 优选的，步骤2)中，将可伸缩下料管下降至：可伸缩下料管的下端距离铁水的上液面200～300mm；氮气压力为0.5MPa，氮气流量为50～70NL/min。

[0017] 本发明提供了一种从铁水脱硫过程中促进鳞片石墨析出的方法，首先将待处理的铁水由铁水包车送入铁水预处理工作位，然后打开下料管向铁水喷吹氮气进行氮封，利用
氮气隔绝空气阻止空气中的氧气与铁水中析出的碳发生氧化反应，然后按照正常铁水预处
理中的脱硫步骤进行脱硫处理，期间根据脱硫处理要求和时机对铁水进行搅拌和加脱硫
剂，脱硫处理过程中铁水热履历的变化促进了铁水中碳元素的析出，氮封隔绝了空气中的
氧气使得空气中的氧气与铁水中析出的碳无法发生碳氧反应，铁水中的碳元素以鳞片石墨
形式析出，扒渣得到含有鳞片石墨的脱硫渣，鳞片石墨中的固定碳含量达到80wt％以上；

[0018] 按照正常铁水预处理中的脱硫步骤进行脱硫处理，期间根据脱硫处理要求和时机对铁水进行搅拌和加脱硫剂，在不改变正常脱硫工艺的前提下，采取措施促进鳞片石墨的
析出；

[0019] 本发明不需要设备及工艺的改造，不需要改造或者新设置喷氮气装置，利用现有的下料管喷吹氮气，能够在保证操作安全和铁水预处理效果的前提下，保持氮封常开隔绝
空气，具有简单实用、安全环保、高效低成本等特点。

具体实施方式

[0020] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限
制。

[0021] 本申请提供了一种从铁水脱硫过程中促进鳞片石墨析出的方法，包括以下依次进行的步骤：

[0022] 1)将待处理的铁水由铁水包车送入铁水预处理工作位；

[0023] 2)将可伸缩下料管下降至工作位，然后打开下料管向铁水喷吹氮气进行氮封，利用氮气将铁水包围覆盖避免铁水与氧气接触；

[0024] 3)按照正常铁水预处理中的脱硫步骤进行脱硫处理，期间根据脱硫处理要求和时机对铁水进行搅拌和加脱硫剂；

[0025] 4)脱硫处理完成后停止喷吹氮气且进行铁水扒渣处理，扒渣得到含有鳞片石墨的脱硫渣；

[0026] 5)将铁水包车开出，然后吊运铁水包，然后准备下一包铁水的预处理。

[0027] 在本申请的一个实施例中，步骤1)中，待处理的铁水的温度＞1560℃，待处理的铁水中的硅含量[Si]＞0.50wt％。

[0028] 在本申请的一个实施例中，步骤2)中，将可伸缩下料管下降至：可伸缩下料管的下端距离铁水的上液面200～300mm；氮气压力为0.5MPa，氮气流量为50～70NL/min。

[0029] 本申请提供了一种从铁水脱硫过程中促进鳞片石墨析出的方法，在铁水预处理时通过氮气进行氮封，隔绝空气阻止空气中的氧气与铁水中的碳元素发生氧化反应，脱硫处
理过程中铁水热履历的变化促进了铁水中碳元素的析出，氮封隔绝了空气中的氧气无法发
生碳氧反应，铁水中的碳元素以鳞片石墨形式析出，扒渣得到含有鳞片石墨的脱硫渣，鳞片
石墨中的固定碳含量达到80wt％以上；

[0030] 本发明不需要设备及工艺的改造，不需要改造或者新设置喷氮气装置，利用现有的下料管喷吹氮气，能够在保证操作安全和铁水预处理效果的前提下，保持氮封常开隔绝
空气，具有简单实用、安全环保、高效低成本等特点。

[0031] 铁水化学成分的变化以及脱硫预处理过程中的热履历会对碳析出与石墨生长过程产生极其复杂的影响，揭示铁水成分与热履历的协同作用是碳析出与石墨形态控制的理
论基础，因此采取成分调控、温降控制以及搅拌强度控制等措施，同时通过氮气进行氮封隔
离防止发生碳氧反应，是稳定析出大鳞片石墨产品的关键技术保证。

[0032] 本发明的实施，不但消除了脱硫过程中铁水过饱和析出的碳与空气中的氧气发生碳氧反应生成CO的危害，还缓解了碳减排压力，促进了石墨的析出生成，提高了脱硫渣中的
石墨含量，为后序炼钢脱硫创造了良好条件，在行业内具有显著的低碳减排、安全环保、资
源再生、循环利用等示范引领和典范借鉴作用。

[0033] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种从铁水脱硫过程中析出鳞片石墨的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

[0034] 实施例1

[0035] 一种从铁水脱硫过程中促进鳞片石墨析出的方法，包括以下依次进行的步骤：

[0036] 1)将待处理的铁水由铁水包车送入铁水预处理工作位；

[0037] 步骤1)中，待处理的铁水的温度为1580℃，待处理的铁水中的硅含量[Si]为0.55wt％；

[0038] 2)将可伸缩下料管下降至工作位，然后打开下料管向铁水喷吹氮气进行氮封，利用氮气将铁水包围覆盖避免铁水与空气接触；

[0039] 步骤2)中，将可伸缩下料管下降至：可伸缩下料管的下端距离铁水的上液面260mm；氮气压力为0.5MPa，氮气流量为55NL/min；

[0040] 3)按照正常铁水预处理中的脱硫步骤进行脱硫处理，期间根据脱硫处理要求和时机对铁水进行搅拌和加脱硫剂，期间氮气保持常开；

[0041] 加入脱硫剂300kg，搅拌8min；

[0042] 4)脱硫处理完成后停止喷吹氮气且进行铁水扒渣处理，扒渣得到含有鳞片石墨的脱硫渣；

[0043] 5)将铁水包车开出，然后吊运铁水包，然后准备下一包铁水的预处理。

[0044] 经检测，实施例1扒渣得到脱硫渣中鳞片石墨的含量为33wt％，鳞片石墨中的固定碳含量为81wt％。

[0045] 本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。

[0046] 本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技
术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改
进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。