本发明涉及含硫钢种的冶炼技术领域，特别是一种利用脱硫渣冶炼含硫钢种的方法。
背景技术：
铁水脱硫后会产生大量脱硫渣，脱硫渣因硫含量高，一般均废弃使用。对脱硫渣成分进行分析，脱硫渣富含cas，所述脱硫渣中cas≥5%wt，sio2为13-18%wt，cao为55-65%wt，fe为0.5-1.5%wt，其它为杂质元素。因脱硫渣s含量较高，且s对常规钢种为有害元素，可利用价值极低，一般均废弃使用。但经对冶炼工艺进行研究，脱硫渣中硫可通过氧化的方式置换出[s]，通过优化冶炼工艺，可将[s]元素稳定进入钢水。基于此，可对脱硫渣加以回收利用，在冶炼特定钢种如含硫钢时对其加以利用。
技术实现要素：
本发明的目的就是针对目前生产过程中脱硫渣一般均作为废弃物，没有达到资源合理回收利用的目的，提供一种利用脱硫渣冶炼含硫钢种的方法。
本发明的一种利用脱硫渣冶炼含硫钢种的方法，包括下述步骤：
（1）转炉出钢过程加脱硫渣增硫：选择在转炉出钢过程完成增硫，出钢过程钢水氧含量≥400ppm，出钢前预先在钢包中加入脱硫渣4-6kg/t，可回收[s]0.030-0.050%wt；为避免出钢过程加入合金脱氧影响s的回收率，出钢过程脱氧合金化合金延迟加入，所用合金在出钢3/4-出钢结束时加入；
（2）lf炉造低碱度渣：钢水入lf炉，对炉渣碱度进行限制，石灰与富含sio2的硅渣按1：2的比例加入，石灰加入量2-3kg/t，硅渣加入量4-6kg/炉，炉渣碱度控制在0.7-1.0；
（3）精炼过程合理配加渣面脱氧物料：炉渣feo控制在4-6%，脱氧物料采用si系脱氧剂sic，吨钢sic加入量0.6-0.8kg/t，精炼过程不允许加入铝系、钙系及其它强脱氧材料；
（4）精炼过程全程软搅拌：钢包底吹透气流量100-200l/min，防止强搅拌造成的脱硫反应。
所述脱硫渣中cas≥5%wt，sio2为13-18%wt，cao为55-65%wt，fe为0.5-1.5%wt，其它为杂质元素。
所述石灰成分为：cao含量95%wt，sio2含量3%wt，其它为杂质元素。
所述石灰成分为：所述硅渣成分为：sio2含量90%wt，mgo含量5%wt，cao含量2%wt，其它为杂质元素。
所述sic成分为：si含量78%wt、c含量18%wt，mn含量2%wt，其它为杂质元素。
本发明通过对脱硫渣和脱硫渣中s的还原回收机理进行研究之后做出的。脱硫渣为铁水脱硫后的产物，其中s以cas形式存在。cas进入炉渣中形成稳定的物相，一般手段很难将其有效、稳定的利用。要利用脱硫渣冶炼含硫钢种，需要解决两个难题：
（1）解决回收脱硫渣cas中s的方法；
（2）s还原进入钢液后如何稳定在钢液中，含硫钢常规工艺均需过lf处理，lf具备高碱度、低feo的环境氛围，具备很强的脱硫能力，要解决s进入钢液后在精炼环境下稳定存在极大难题。
解决上述两个难题的具体方法如下：
（1）解决脱硫渣中s回收的方法：
脱硫渣中s以cas形式存在：按炉渣脱硫分子理论，cas可与o反应，氧化生成[s]进入钢液，反应式为：
（cas） [o]=（cao） [s]
基于此，可对脱硫渣中的cas采用氧化反应的方式转炉回收脱硫渣并加以应用，在转炉出钢过程往钢包加入脱硫渣，转炉出钢过程[o]高达400ppm以上，且出钢过程强搅拌动力学条件较好，为脱硫渣中[s]氧化进入钢液提供了极佳的便利条件。
（2）s氧化进入钢液后如何稳定在钢液中，尤其是lf环境：
精炼炉脱硫一般需要高碱度、低feo含量的氛围及良好的动力学条件，为控制脱硫，对精炼炉处理条件进行有效限制，从炉渣成分、扩散脱氧、搅拌等方面控制，避免精炼过程的强脱氧发生，从而保证钢液中[s]的稳定。
本发明的有益效果在于：
（1）将废弃资源脱硫渣进行有效的二次回收利用，社会效益及经济效益显著。
（2）可节约lf炉造渣剂石灰用量，节约硫系合金用量。
（3）本发明生产成本低，脱硫渣中fe可直接回收，提高钢水收得率。
具体实施方式
为了更好地解释本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明，下述实施例仅仅是示例性的说明本发明的技术方案，并不以任何形式限制本发明。
实施例1
本实施例以冶炼某含硫钢为例来详细解释本发明，本实施例的含硫钢成品s含量标准为0.050-0.080%wt，转炉冶炼终点s含量为0.020%wt；具体操作包括下述步骤：
（1）转炉出钢过程加脱硫渣增硫：选择在转炉出钢过程完成增硫，出钢过程钢水氧含量450ppm，出钢前预先在钢包中加入脱硫渣4kg/t，出钢过程脱氧合金化合金在出钢3/4-出钢结束时加入，取样s含量为0.051%wt（即转炉氩后s含量）；
（2）lf炉造低碱度渣：钢水入lf炉，对炉渣碱度进行限制，石灰与富含sio2的硅渣按1：2的比例加入，石灰加入量2kg/t，硅渣加入量4kg/炉，炉渣碱度为0.7；所述石灰成分为：cao含量95%wt，sio2含量3%wt，其它为杂质元素；硅渣成分为：sio2含量90%wt，mgo含量5%wt，cao含量2%wt，其它为杂质元素；
（3）精炼过程合理配加渣面脱氧物料，炉渣feo为4%wt，脱氧物料采用si系脱氧剂sic（采用sic生成脱氧产物为sio2、进入炉渣中可促进降低炉渣碱度），吨钢sic加入量0.6kg/t，精炼过程不允许加入铝系、钙系及其它强脱氧材料；所述sic的成分为：si含量78%wt、c含量18%wt，mn含量2%wt，其它为杂质元素；
（4）精炼过程全程软搅拌：钢包底吹透气流量100l/min，防止强搅拌造成的脱硫反应；精炼结束取样，s含量0.052%wt，符合成品钢硫含量要求。
本实施例中所述脱硫渣中cas：5.8%wt，sio2为16.3%wt，cao为58%wt，fe为1.2%wt，其它为杂质元素。
结果分析：转炉出钢过程加脱硫渣增硫0.031%wt，转炉氩后s为0.051%wt，精炼结束s为0.052%wt。转炉—精炼过程s含量控制稳定，s含量波动仅0.001%wt，精炼结束成分0.052%wt符合成分控制标准，说明采用本发明方法冶炼含硫钢种，s收得率稳定可控。
实施例2
本实施例以冶炼某含硫钢为例来详细解释本发明，本实施例的含硫钢成品s含量标准为0.050-0.080%wt，转炉冶炼终点s含量为0.030%wt；具体操作包括下述步骤：
（1）转炉出钢过程加脱硫渣增硫：选择在出钢过程完成增硫，出钢过程钢水氧含量为600ppm，出钢前预先在钢包中加入脱硫渣6kg/t，脱氧合金化所用合金在出钢3/4-出钢结束时加入；取样s含量为0.080%wt（即转炉氩后s含量）；
（2）lf炉造低碱度渣：钢水入lf炉，对炉渣碱度进行限制，石灰与富含sio2的硅渣按1：2的比例加入，石灰加入量3kg/t，硅渣加入量6kg/炉，炉渣碱度控制在1.0；所述石灰成分为：cao含量95%wt，sio2含量3%wt，其它为杂质元素，所述硅渣成分为：sio2含量90%wt，mgo含量5%wt，cao含量2%wt，其它为杂质元素；
（3）精炼过程合理配加渣面脱氧物料：炉渣feo控制在6%，脱氧物料采用si系脱氧剂sic（采用sic生成脱氧产物为sio2、进入炉渣中可促进降低炉渣碱度），吨钢sic加入量0.8kg/t，精炼过程不允许加入铝系、钙系及其它强脱氧材料；所述sic成分为：si含量78%wt、c含量18%wt，mn含量2%wt，其它为杂质元素；
（4）精炼过程全程软搅拌，钢包底吹透气流量200l/min，防止强搅拌造成的脱硫反应，精炼结束取样，s含量0.079%wt。
本实施例中所述脱硫渣中cas：6.5%wt，sio2为16.2%wt，cao为58%wt，fe为0.8%wt，其它为杂质元素。
结果分析：转炉出钢过程加脱硫渣增硫0.050%wt，转炉氩后s为0.080%wt，精炼结束s为0.079%wt。转炉—精炼过程s含量控制稳定，s含量波动仅0.001%，精炼结束成分0.080%wt符合成分控制标准。
从上述实施例1～2可以看出，按本发明方法，转炉出钢过程增s，lf通过调整渣系、硅系脱氧剂弱脱氧及弱搅拌，增硫工艺控制稳定。对实施例1～2的结果分析后，可以发现：采用本发明可稳定回收[s]。为含硫钢生产、脱硫渣二次利用提供了一种新的切实可行的方法。
1.一种利用脱硫渣冶炼含硫钢种的方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）转炉出钢过程加脱硫渣增硫：选择在转炉出钢过程完成增硫，出钢过程钢水氧含量≥400ppm，出钢前预先在钢包中加入脱硫渣4-6kg/t，可回收[s]0.030-0.050%wt；为避免出钢过程加入合金脱氧影响s的回收率，出钢过程脱氧合金化合金延迟加入，所用合金在出钢3/4-出钢结束时加入；
（2）lf炉造低碱度渣：钢水入lf炉，对炉渣碱度进行限制，石灰与富含sio2的硅渣按1：2的比例加入，石灰加入量2-3kg/t，硅渣加入量4-6kg/炉，炉渣碱度控制在0.7-1.0；
（3）精炼过程合理配加渣面脱氧物料：炉渣feo控制在4-6%，脱氧物料采用si系脱氧剂sic，吨钢sic加入量0.6-0.8kg/t，精炼过程不允许加入铝系、钙系及其它强脱氧材料；
（4）精炼过程全程软搅拌：钢包底吹透气流量100-200l/min，防止强搅拌造成的脱硫反应。
2.根据权利要求1所述的一种利用脱硫渣冶炼含硫钢种的方法，其特征在于：所述脱硫渣中cas≥5%wt，sio2为13-18%wt，cao为55-65%wt，fe为0.5-1.5%wt，其它为杂质元素。
3.根据权利要求1所述的一种利用脱硫渣冶炼含硫钢种的方法，其特征在于：所述石灰成分为：cao含量95%wt，sio2含量3%wt，其它为杂质元素。
4.根据权利要求1所述的一种利用脱硫渣冶炼含硫钢种的方法，其特征在于：所述石灰成分为：所述硅渣成分为：sio2含量90%wt，mgo含量5%wt，cao含量2%wt，其它为杂质元素。
5.根据权利要求1所述的一种利用脱硫渣冶炼含硫钢种的方法，其特征在于：所述sic成分为：si含量78%wt、c含量18%wt，mn含量2%wt，其它为杂质元素。
技术总结