專利名稱：：鑄鐵用復合脫硫材料及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種脫硫材料，具體涉及一種用于鑄鐵的含鈦釩脫硫材料，屬于材料加工
技術領域：
。二
背景技術：
：鑄鐵生產中使用脫硫劑，來保證鑄件質量。89108179.8提供一種含碳化鈣和金屬組分的鐵水脫硫劑，其中的碳化鈣和金屬組分的體密度和顆粒尺寸在相同范圍內。90105599.9提出一種鑄鋼、鑄鐵精煉劑，由電石、螢石、氯化鈉、冰晶粉等原料組成。94111848.7涉及一種鐵水脫硫劑，該脫硫劑主要含有Ca0或CaC03、NaCl、BaC03、CaC12和Na2C03。其方法是在鐵水池中按每噸鐵水加入812Kg脫硫劑與鐵水混沖或在出鐵水時按每噸鐵水35kg脫硫劑向鐵水噴粉即可達到脫硫目的。該脫硫劑可脫去鐵水中約一半的硫。98113413.0涉及一種鋼鐵冶煉用脫硫劑，它包括鋁粉、堿土金屬鹽和/或堿土金屬氧化物、有機粘結劑及電解鋁過程中的副產物鋁灰。本發明不僅成本較低、使用經濟，而且本發明使用時所產生的熔渣熔點較低、流動性較好。便于清除，從而提高了盛鋼桶的使用壽命。另外本發明中的有機粘結劑除起粘結作用外，還可氣化后形成部分還原氣氛的環境，防止鋼水再氧化。01114232.4發明為一種復合型鐵水脫硫劑。該脫硫劑成分的重量百分比為CaC236-48Ca032-44CaF23_7C3_7Mg0_7其余為雜質，以上各成分重量之和為100%。雜質包含Si02Mg0，A1203,C02。200910080870.3特征在于用脫硫粉和純鐵粉經球磨混勻、壓制成塊；脫硫粉用微米、納米粉，純鐵粉為粘結劑，用小于250目的微米鐵粉，純鐵粉與脫硫粉的重量比為(410):1;脫硫粉包括CaC03粉、Ca0粉、CaF粉、Ca粉、鎂粉。本發明用純鐵粉和脫硫粉在球磨時起到脫硫粉預分散的作用，使脫硫粉不易團聚成大顆粒。增加與S的反應界面。純鐵粉和脫硫粉壓塊，增加了比重，有利于把脫硫粉潛入鋼鐵熔體中，使之不直接浮入渣中，提高了脫硫效率。用CaC03粉為脫硫粉時，分解后的Ca0與S充分接觸生成CaS，并附著在C02氣泡上，C02氣上浮脫除了熔體中的S，凈化了熔體。以上脫硫劑存在如下問題碳化f丐或電石使用不夠安全，難以保存和運輸。CaC03、BaC03還需要再分解，處理時間長，效果差。Na2C03發煙嚴重，污染工作環境。螢石腐蝕包壁、脫硫效果差；使用氯化鈉、冰晶粉帶來煙霧，影響工作環境。Ca粉、鋁粉、鎂粉成本高，并易于被氧化，并且聚渣性差。三
發明內容本發明的目的在于解決現有技術中的缺陷，提供一種成本低、環境保護性能優良而脫硫性能良好的鑄鐵用復合脫硫材料。本發明的另一目的是提供上述鑄鐵脫硫材料的制備方法，該工藝簡單，生產成本低，適于工業化生產。本發明的目的是通過以下措施實現的—種鑄鐵用復合脫硫材料，其特征在于，該脫硫材料中的各組分的質量百分含量為Al2037-9%，V2030.12-0.18%，Mg04_6.5%，Si0213_16%，Ti0212_14%，Ce020.001-0.01%，其余為CaO。本發明鑄鐵用復合脫硫材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)將A1203粉、V203粉、Ce02粉、Mg0粉、CaO粉、Ti02粉、Si02粉按鑄鐵脫硫材料中各成份的質量百分含量進行稱量配料Al2037-9%，V2030.12-0.18%，Mg04_6.5%，Si0213-16%，Ti0212-14%，Ce020.001-0.01%，其余為CaO。;2)將配好的物料放入攪拌器中，拌速度為960-1200轉/分，然后在物料中加入占物料總重量2-5%的水，水和物料被均勻混合10-15min后取出，放入燒結爐；3)燒結加熱溫度為1150-123(TC時，保溫時間為2-4小時；保溫時間達到后隨爐冷卻至室溫，將其磨至0.03-0.06微米粉未，即得到鑄鐵脫硫材料。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果本發明的鑄鐵用復合脫硫材料作為鑄鐵脫硫劑具有如下優點1、不改變鑄鐵溶液的成分；2、加入量少，僅為鐵水重量的2_3%。，聚渣性能好；3、渣為脆性，不沾包，便于扒除凈化鋼鐵水；4、隔熱保溫性能好，減少熱量散失，使鋼鐵水降溫低；5、無灰塵、減少環境污染，改善勞動條件；6、可提高鑄件質量，減少廢品，提高利用率，降低成本；7、具有很好的脫硫效果；8、操作方便，成本低廉。本發明的鑄鐵用復合脫硫材料由于僅僅使用普通氧化物材料，成本低；復合脫硫材料中未使用有毒有害物質，使用中不會出現像使用氯化鈉、冰晶粉而產生的那樣的煙霧，環境保護性能優良，而脫硫性能良好。四圖1為本發明實施例五得到的鑄鐵用復合脫硫材料的微觀組織圖。五具體實施例方式以下各實施例中所用的份均為重量份。實施例一配料A12037份，V2030.12份，Mg04份，Si0214份，Ti0212份，Ce020.001份，Ca062.879份。將上述重量的A1203粉、VA粉、Ce02粉、MgO粉、CaO粉、1102粉、Si(^粉配好混合；(各原料粉末均為市購，各粉末細度一般為180-200目。)2)將配好的物料放入攪拌器中，拌速度為960-1200轉/分，然后在物料中加入占物料總重量2-5%的水，水和物料被均勻混合10-15min后取出，放入燒結爐；3)燒結加熱溫度為1150-123(TC時，保溫時間為2_4小時；保溫時間達到后隨爐冷卻至室溫，將其磨至0.03-0.06微米粉未，即得到鑄鐵用復合脫硫材料。實施例二配料取Al2039份，V2030.18份，Mg06.5份，Si0213份，Ti0214份，Ce020.003份，Ca057.317份，各粉末混合配料；其制備過程同實施例一。實施例三配料取Al2037份，V2030.18份，Mg04份，Si0214份，Ti0212份，Ce020.01份，Ca062.81份；各粉末混合配料；其制備過程同實施例一。實施例四配料取Al2038份，V2030.15份，Mg05份，Si0214份，Ti0213份，Ce020.007份，Ca059.843份；各粉末混合配料；其制備過程同實施例一。實施例五配料取Al2037份，V2030.12份，Mg06.5份，Si0216份，Ti0214份，Ce020.008份，Ca056.372份；各粉末混合配料；其制備過程同實施例一。本實施例得到的鑄鐵脫硫材料的組織如圖1所示，由圖中可見，其混合物均勻細小。實驗數據用占鐵水O.5%的鑄鐵用復合脫硫材料均勻的撒在鐵水包的鐵水表面。停留IO分鐘后，扒除全部爐渣。下表為不同成份的鑄鐵除渣劑的指標參數，其中對比材料為不含MgO、、03和1102的物料。產品l-產品4為采用本發明技術所得到的產品。合金編號化學成分組成為(重量百分比)爐渣帶鐵量公斤/1噸爐渣除硫率/%對比材料Al2037-9%，Si02l3-16X，其余為CaO50-7025產品1如實施例一得到的產品1088廣品2如實施例二得到的產品395廣品3如實施例三得到的產品6935<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由上表可見，鑄鐵用復合材料不含Mg0、V203和Ti02，爐渣帶鐵量高，爐渣與鐵水的分離性能差。隨著MgO、V203和Ti02含量的增加，爐渣帶鐵量降低，并且有明顯的脫硫能力。本發明相中主要增加了鈦釩的成份，微量Ce02和V203與Ti02可以使A1203、Ti02、SiOyCaO和MgO形成的聚集物，由此相對鐵水的表面張力得到改變，提高了爐渣與鐵水的分離性；Al203、Si02和堿性氧化物Ti02、Mg0、Ca0形成的聚集物，其體積隨溫度升高而膨脹，并且具有一定粘度，可將鐵水表面的熔渣、雜質粘在一起，起到聚渣除渣作用；Al203、Ti02、Si02和Mg0等形成的聚集物的導熱系數低(一般脫硫渣的導熱系數為0.8-2.5W/mK;本發明的聚集物導熱系數為0.2_0.7W/mK)，可有效的制止鐵水表面的熱傳導、熱輻射，具有保溫作用；1102、和V203中的陽離子可激活Mg0和Ca0中的陽離子，促進了脫硫作用。而Ce02有助于MgO、V^和1102中的Ti離子、V離子和Mg離子的作用。權利要求一種鑄鐵用復合脫硫材料，其特征在于，該脫硫材料中的各組分的質量百分含量為Al2O37-9％，V2O30.12-0.18％，MgO4-6.5％，SiO213-16％，TiO212-14％，CeO20.001-0.01％，其余為CaO。2.權利要求1所述鑄鐵用復合脫硫材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)將A1203粉、V203粉、Ce02粉、MgO粉、CaO粉、Ti02粉、Si02粉按鑄鐵脫硫材料中各成份的質量百分含量進行稱量配料A12037-9%，V2030.12-0.18%，MgO4-6.5%，Si0213-16%，Ti0212-14%，Ce020.001-0.01%，其余為CaO。;2)將配好的物料放入攪拌器中，拌速度為960-1200轉/分，然后在物料中加入占物料總重量2-5%的水，水和物料被均勻混合10-15min后取出，放入燒結爐；3)燒結加熱溫度為1150-123(TC時，保溫時間為2-4小時；保溫時間達到后隨爐冷卻至室溫，將其磨至0.03-0.06微米粉未，即得到鑄鐵脫硫材料。全文摘要本發明提供一種成本低、環境保護性能優良而脫硫性能良好的鑄鐵用復合脫硫材料及其制備方法，該復合脫硫材料中的各組分的質量百分含量為Al2O37-9％，V2O30.12-0.18％，MgO4-6.5％，SiO213-16％，TiO212-14％，CeO20.001-0.01％，其余為CaO。其制備過程配料；將配好的物料放入攪拌器中，加水均勻混合10-15min后取出，放入燒結爐；燒結加熱溫度為1150-1230℃時，保溫時間為2-4小時；保溫后隨爐冷卻至室溫，將其磨至0.03-0.06微米粉未即得。該制備方法簡單，生產成本低，適于工業化生產。文檔編號C21C7/064GK101709353SQ20091023230公開日2010年5月19日申請日期2009年12月8日優先權日2009年12月8日發明者吳紅艷,康軍軍,王玲,趙浩峰,顏開申請人:南京信息工程大學