作者：朱仁林1,李建立1,2,沈家豪2,余岳2,朱航宇2

作者单位：1.武汉科技大学钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室,2.武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室

刊名：钢铁

ISSN：0449-749X

出版年：2021-08-20

卷：56

期：11

起页：72-77+86

止页：

分类号：TF713

语种：中文

关键词：KR脱硫渣;CaS;赋存状态;基质;凝固;矿物组成;

内容简介

KR脱硫渣是KR铁水预处理脱硫工艺的副产品,其磁选后尾渣中CaO质量分数大于50%。可将其用作优质造渣原料返回到转炉炼钢工艺中,降低转炉炼钢的原料消耗。但KR脱硫渣中的硫（w（（S））=1.0%～2.5%）成为转炉冶炼循环利用的障碍,直接将其用于转炉冶炼会使钢中的硫含量增加。因此,根据工业KR脱硫渣的化学成分,以合成渣的形式对KR脱硫渣中矿物组成及含硫相的析出行为进行研究,旨在明确KR脱硫渣中各矿物相组成及炉渣中硫的析出行为和赋存状态,为后续通过氧化性气氛有效脱除KR脱硫渣中的硫提供理论参考。采用热力学数据库FactSage 8.0的Equilib模块对CaO-SiO2-CaS-CaF2基熔渣的凝固过程进行模拟,利用XRD、SEM-EDS对合成渣样品的矿物组成及微观形貌进行分析、检测。热力学计算结果表明,CaS的析晶温度为1 320℃,低于MeO#1相、MeO#2相及2CaO·SiO2相的析晶温度。炉渣样品的面扫描分析结果表明,在实际凝固过程中,受残余液相黏度增大的影响炉渣中少量硫未能析出形成CaS晶体,则以非晶态的形式赋存在基质相中。KR脱硫渣主要由C3S相、MeO#1相（CaO固溶体）、MeO#2相（MgO固溶体）、基质相和CaS相等矿物组成。炉渣中的硫主要以游离态CaS晶体形式赋存,少量以非晶态硫的形式赋存。炉渣中CaS晶粒主要沿着先析出的高熔点硅酸盐（C3S）相边界析出。