專利名稱：一種利用納米技術(shù)進(jìn)行鐵水鋼水高效脫硫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)鋼液、鐵液進(jìn)行脫硫的工藝方法，具體地說(shuō)，是一種利用納米技術(shù)實(shí)施鐵水鋼水高效快速脫硫的工藝方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行的鋼水鐵水脫硫方法一般是在機(jī)械、氣動(dòng)、電磁等攪拌下向鋼液或鐵液包中加入脫硫劑。這些助劑都是普通顆粒劑的組合物，比如粉末狀的碳酸鈣、氧化鈣、氟化鈣等按一定比例復(fù)配的組合物，或者是鈍化鎂粉、碳化鈣等單一物質(zhì)。這種方法被眾多冶煉企業(yè)所采用，并對(duì)于提高鋼鐵冶煉產(chǎn)品質(zhì)量在一定程度上起到了保證作用。
歸納起來(lái)，上述方法具有以下缺陷首先，脫硫劑的利用率普遍較低，這是因?yàn)樯鲜鲋鷦┑牧捷^大，與鐵水、鋼水的接觸面積小，反應(yīng)不夠充分。對(duì)多家企業(yè)的測(cè)算表明，脫硫劑的利用率一般不超過(guò)10％。其次，上述原因?qū)е轮鷦┦褂昧枯^大，不僅增加了排渣難度，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且由于大量助劑的加入帶來(lái)鐵水、鋼水明顯降溫的問(wèn)題，影響冶煉工序的正常工作。最后，為了進(jìn)一步提高脫硫效果，許多脫硫劑都不同程度地添加了氟化鈣等對(duì)環(huán)境和操作者有害的成分，不符合環(huán)保要求。
冶金工作者和冶金輔料專家針對(duì)上述一系列問(wèn)題做了大量研究開發(fā)工作，并逐步取得成效，但是，采用現(xiàn)行的思路和方法，已經(jīng)很難或幾乎不可能將鋼水、鐵水的脫硫處理效果再進(jìn)行明顯的、較大幅度的提高。這一問(wèn)題日益成為制約鋼鐵冶煉行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是克服上述已有技術(shù)方法的不足，而提供一種利用納米技術(shù)進(jìn)行鐵水鋼水高效脫硫的方法。在基本不提高成本的前提下大幅度減少脫硫劑用量，提高其利用率，改善脫硫效果。
本發(fā)明的工藝方法是(1)、將納米級(jí)、準(zhǔn)納米級(jí)或超微粉級(jí)的脫硫材料在壓力懸浮容器中與惰性氣體充分混和；(2)、在鋼水(鐵水)包的底部安裝透氣磚，并在鋼(鐵)水表面覆蓋一層能吸附脫硫產(chǎn)物、夾雜物和未反應(yīng)脫硫劑的覆蓋劑；(3)、將第(1)步的混合物通過(guò)第(2)步的透氣磚吹入到鋼水(鐵水)包，并持續(xù)5-15分鐘；(4)、單獨(dú)將惰性氣體通過(guò)第(2)步的透氣磚吹入到鋼水(鐵水)包，并持續(xù)5-20分鐘。
具體地說(shuō)，所述的納米級(jí)、準(zhǔn)納米級(jí)或超微粉級(jí)的脫硫、材料為納米級(jí)、準(zhǔn)納米級(jí)或超微粉級(jí)的碳酸鈣和氧化鈣中的一種或兩種；所述的惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤?；所述的透氣磚為直通管式或縫隙式透氣磚。
本發(fā)明對(duì)比傳統(tǒng)脫硫、脫氧方法，具有以下特點(diǎn)(1)、本技術(shù)采用納米、準(zhǔn)納米或超微粉脫硫劑，通過(guò)直通式或縫隙式透氣磚，以氮?dú)?、氬氣等惰性氣體為載體，將材料直接吹入到鋼液、鐵液中進(jìn)行脫硫。由于納米材料隨惰性氣體進(jìn)入鋼(鐵)液后，高度彌散，使得助劑與鋼(鐵)液的接觸面積大幅度增加，反應(yīng)速度大大加快，反應(yīng)更加充分。(2)、脫硫材料的利用率明顯提高，可達(dá)70％以上。排渣量明顯減少。(3)、由于納米、準(zhǔn)納米或超微粉材料的粒徑小，其熔點(diǎn)得以降低(比如普通碳酸鈣粉的熔點(diǎn)為825℃，而納米碳酸鈣在630℃即開始融化)，不僅反應(yīng)速度得以大幅度提高，鋼水、鐵水降溫也得以控制。(4)、由于納米、準(zhǔn)納米或超微粉材料和惰性氣體氣泡的吸附作用，能夠高效吸附鋼(鐵)液中的夾雜物，更有利于鋼(鐵)液的凈化處理，從而在一定程度上提高了鋼鐵材料的性能。(5)、脫硫效果大幅度提高。(6)、本方法還可以用于LF鋼包精煉爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼，也可以對(duì)銅、鋁等其他金屬材料進(jìn)行精煉，并可用于金屬液體的微合金化處理。
具體實(shí)施例方式
(1)、將納米級(jí)、準(zhǔn)納米級(jí)或超微粉級(jí)的脫硫材料在壓力懸浮容器中與惰性氣體充分混和；(2)、在鋼水(鐵水)包的底部安裝透氣磚，并在鋼(鐵)水表面覆蓋一層能吸附脫硫產(chǎn)物、夾雜物和未反應(yīng)脫硫劑的覆蓋劑；(3)、將第(1)步的混合物通過(guò)第(2)步的透氣磚吹入到鋼水(鐵水)包，并持續(xù)5-15分鐘；(4)、單獨(dú)將惰性氣體通過(guò)第(2)步的透氣磚吹入到鋼水(鐵水)包，并持續(xù)5-20分鐘。
其中，所述的納米級(jí)、準(zhǔn)納米級(jí)或超微粉級(jí)的脫硫材料為納米級(jí)、準(zhǔn)納米級(jí)或超微粉級(jí)的碳酸鈣和氧化鈣中的一種或兩種；所述的惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤?；所述的透氣磚為直通管式或縫隙式透氣磚。
權(quán)利要求
1.一種利用納米技術(shù)進(jìn)行鐵水鋼水高效脫硫的方法，其特征是(1)、將納米級(jí)、準(zhǔn)納米級(jí)或超微粉級(jí)的脫硫材料在壓力懸浮容器中與惰性氣體充分混和；(2)、在鋼水(鐵水)包的底部安裝透氣磚，并在鋼(鐵)水表面覆蓋一層能吸附脫硫產(chǎn)物、夾雜物和未反應(yīng)脫硫劑的覆蓋劑；(3)、將第(1)步的混合物通過(guò)第(2)步的透氣磚吹入到鋼水(鐵水)包，并持續(xù)5-15分鐘；(4)、單獨(dú)將惰性氣體通過(guò)第(2)步的透氣磚吹入到鋼水(鐵水)包，并持續(xù)5-20分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用納米技術(shù)進(jìn)行鐵水鋼水高效脫硫的方法，其特征是所述的納米級(jí)、準(zhǔn)納米級(jí)或超微粉級(jí)的脫硫、脫氧材料為納米級(jí)、準(zhǔn)納米級(jí)或超微粉級(jí)的碳酸鈣和氧化鈣中的一種或兩種；所述的惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤猓凰龅耐笟獯u為直通管式或縫隙式透氣磚。
全文摘要
本發(fā)明是一種利用納米技術(shù)進(jìn)行鐵水鋼水高效脫硫的方法，(1)將納米級(jí)、準(zhǔn)納米級(jí)或超微粉級(jí)的脫硫材料與惰性氣體充分混和；(2)在鋼水(鐵水)包的底部安裝透氣磚，并在鋼(鐵)水表面覆蓋一層能吸附脫硫產(chǎn)物、夾雜物和未反應(yīng)脫硫劑的覆蓋劑；(3)將第(1)步的混合物通過(guò)第(2)步的透氣磚吹入到鋼水(鐵水)包；(4)單獨(dú)將惰性氣體吹入到鋼水(鐵水)包。由于納米材料隨惰性氣體進(jìn)入鋼(鐵)液后，高度彌散，使得助劑與鋼(鐵)液的接觸面積大幅度增加，反應(yīng)速度大大加快，反應(yīng)更加充分。本發(fā)明還可以用于LF鋼包精煉爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼，也可以對(duì)銅、鋁等其他金屬材料進(jìn)行精煉，并可用于金屬液體的微合金化處理。
文檔編號(hào)C21C7/064GK1546691SQ200310117400
公開日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月15日
發(fā)明者盛富春 申請(qǐng)人:盛富春