一種兌鐵水過程的鐵水脫硫方法
【專利摘要】一種兌鐵水過程的鐵水脫硫方法，屬于鐵水預(yù)處理【技術(shù)領(lǐng)域】。利用混鐵爐/車往鐵水包兌鐵水的過程作為熔池中鐵水脫硫反應(yīng)時間，鐵水勢能作為熔池攪拌動力。通過簡易裝置實現(xiàn)在兌鐵水沖擊區(qū)域持續(xù)加入與出鐵量同比例的小顆粒脫硫劑，以使在整個兌鐵水的動態(tài)過程中，在兌鐵沖擊區(qū)域營造出最佳脫硫環(huán)境，當(dāng)高速流動的含硫鐵水進(jìn)入鐵水熔池時，實現(xiàn)快速高效地脫硫。本方法脫硫效率高，工藝簡單，操作簡便，工序費用低。
【專利說明】一種兌鐵水過程的鐵水脫硫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鐵水預(yù)處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種兌鐵水過程的鐵水脫硫方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著市場的持續(xù)低迷，鋼鐵企業(yè)已經(jīng)從以前的粗放擴(kuò)張模式轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅爻杀?、注重效益的可持續(xù)發(fā)展模式。鋼鐵企業(yè)一方面對新增設(shè)備的投資越來越謹(jǐn)慎，另一方面在各個環(huán)節(jié)大力開展降本增效工作，以加強(qiáng)企業(yè)競爭力。目前，對于鐵水硫含量的控制主要分為高爐內(nèi)控硫、鐵水脫硫預(yù)處理及爐外精煉去硫三類方式。爐外精煉去硫主要用于低硫鋼的生產(chǎn)，生產(chǎn)成本較高；鐵水脫硫預(yù)處理需要專有的設(shè)備及場地，是先進(jìn)鋼鐵企業(yè)的必備設(shè)備，但由于一次投資較大，生產(chǎn)運行費用較高，對于中小鋼企存在較大的投資壓力。對于沒有鐵水脫硫預(yù)處理裝備的中小鋼企來說，主要依靠犧牲高爐經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(提升爐溫、提高堿度、加大渣量、控制入爐原料硫含量等)來達(dá)到鐵水控硫的目的，該法鐵水硫含量波動較大，控硫能力非常有限，對冶煉中低硫鋼種脫硫負(fù)荷較大。因此，對于中小鋼企來說，在現(xiàn)有生產(chǎn)流程、設(shè)備的基礎(chǔ)上，進(jìn)行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造解決/緩解鐵水硫問題具有很大的現(xiàn)實意義。
[0003]混鐵爐/車是中小鋼企緩解煉鐵-煉鋼能力不匹配的重要設(shè)備，但其功能定位單一(儲存鐵水、鐵水保溫等)，同時富余時間較多，功能開發(fā)潛力較大。目前相關(guān)脫硫工藝方面的報道主要為在混鐵爐/車內(nèi)采用噴吹工藝，而關(guān)于利用混鐵爐/車往鐵水包兌鐵水的工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行脫硫沒有相關(guān)報道。
[0004]專利文獻(xiàn)CN 101649367A及CN 100482809C，其公開采用載氣噴吹脫硫劑的方法在混鐵爐/車內(nèi)實現(xiàn)鐵水脫硫，該方法將混鐵爐/車作為單一的鐵水容器進(jìn)行脫硫，動力學(xué)條件不好，存在死區(qū)，效率不高，且往鐵水包兌鐵過程中，脫硫渣易進(jìn)入鐵水包中，引起轉(zhuǎn)爐工序回硫，同時混鐵爐/車內(nèi)脫硫渣的去除也是一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種兌鐵水過程的鐵水脫硫方法，所述鐵水成分為，C:
3.5%~4.5% ；Si:0.2%~0.5%, S:0.03%~0.06%, Μη、Ρ含量不作要求，余量為Fe及其他不可避免的殘余元素。該方法利用混鐵爐/車往鐵水包兌鐵水的過程(4~lOmin)作為熔池中鐵水脫硫反應(yīng)時間，鐵水勢能作為熔池攪拌動力。在兌鐵沖擊區(qū)域持續(xù)加入與出鐵量同比例的小顆粒脫硫劑，以使在整個兌鐵水的動態(tài)過程中，在兌鐵沖擊區(qū)域營造出最佳脫硫環(huán)境，當(dāng)聞速流動的含硫鐵水進(jìn)入鐵水溶池時，實現(xiàn)快速聞效地脫硫。本方法鐵水溶池攬拌充分，脫硫效率高，操作簡便、工序費用低。
[0006]工藝過程包含以下步驟:
[0007]1、理論計算:根據(jù)混鐵爐/車兌鐵水速率、鐵水初始硫含量、脫硫后鐵水目標(biāo)含硫量，結(jié)合混鐵爐/車出鐵流量，計算脫硫劑加入速率。
[0008]脫硫劑加料速率計算公式如下:
[0009]V脫硫劑=V兌鐵 X (W[s]0-W[s]1) [56X2/32]/ff[Ca0]/n[0010]備注:vRSW」:單位時間往鐵水包加入固體脫硫劑的加料速率，kg/s ；
[0011]:混鐵爐/車單位時間往鐵水包的兌鐵速率，kg/s ；
[0012]ff[s]0:混鐵爐/車中鐵水初始硫元素含量，% ；
[0013]ff[s]1:混鐵爐/車往鐵水包中兌完鐵水后，鐵水目標(biāo)鐵水硫兀素含量，% ;
[0014]ff[Ca0]:脫硫劑中 CaO 含量，% ；
[0015]η:脫硫劑利用效率；
[0016]2、兌鐵階段:傾斜混鐵爐/車向鐵水包兌入鐵水包總?cè)萘?0%~80%的鐵水。在兌鐵水同時，即刻開啟皮帶輸送機(jī)將脫硫劑(預(yù)熔型脫硫劑或采用石灰/電石、螢石、鋁粒等自配型脫硫劑)通過料倉溜槽隨著鐵流向鐵水沖擊區(qū)域持續(xù)的加入，實現(xiàn)鐵水兌鐵階段全程均勻高效脫硫。脫硫劑粒徑范圍為1mm~5mm,脫硫劑加入速率0.5~2.0kg/s。視加料過程中渣層稠化情況，在兌鐵水中期加入0~100kg小顆粒螢石。
[0017]3、除渣階段:待兌鐵結(jié)束后，將鐵水表面爐渣扒/撈出90%以上，鐵水回硫率低于5%，根據(jù)需要取鋼水樣、渣樣檢測。
[0018]4、天車吊運:鐵水表面爐渣處理完后由天車吊至轉(zhuǎn)爐鐵水待裝區(qū)域。
[0019]由于鐵水包容量及混鐵爐/車設(shè)計尺寸規(guī)格不同，混鐵爐/車兌鐵水速率范圍為100~400kg/s，根據(jù)各鋼鐵企業(yè)鐵水包不同容量(50t~200t)，混鐵爐/車向鐵水包兌鐵時間范圍為4~lOmin。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0021]1)整個兌鐵水過程全程均勻脫硫，脫硫持續(xù)時間長，脫硫率高。
[0022]2)為高爐或爐外精煉工序降低脫硫負(fù)荷，加強(qiáng)工序匹配能力。
[0023]3)加料簡單，反應(yīng)脫硫爐渣易于去除，回硫率低，生產(chǎn)運營成本低。
[0024]實施案例1
[0025]混鐵爐鐵水成分為C:0.41%, Si:0.38%, Mn:0.18%, S:0.049%, Ρ:0.082%。鐵水混鐵爐兌鐵水速率320kg/s，鐵水溫度為1350°C，鐵水包計劃裝120t鐵水，整個兌鐵水過程約
6.2min。
[0026]在混鐵爐兌鐵水過程中，向鐵水包鐵水沖擊區(qū)域持續(xù)加入1mm~3mm的預(yù)熔型脫硫劑，脫硫劑主要成分為 CaO:68%，Si02:2.5%，MgO:3.5%，CaF2:l.8%，A1203:10% ;熔點1275°C。脫硫劑加入速率為0.81kg/s，折合噸鐵消耗量為2.5kg/t鐵。
[0027]待兌完鐵，用天車將鐵水包吊至撈渣站，將鐵水表面爐渣快速撈出95%，處理后鐵水硫含量為0.011%，脫硫率達(dá)到77%。撈完渣后將鐵水包用天車吊至轉(zhuǎn)爐待裝區(qū)域。
[0028]實施案例2
[0029]混鐵爐鐵水成分為C:0.40%, Si:0.35%, Mn:0.15%, S:0.035%, Ρ:0.105%。鐵水混鐵爐兌鐵水速率280kg/s，鐵水溫度為1375°C，鐵水包計劃裝80t鐵水，整個兌鐵水過程約
4.8min。
[0030]在混鐵爐兌鐵水過程中，向鐵水包鐵水沖擊區(qū)域持續(xù)加入1mm~5mm的自配型脫硫劑，脫硫劑(石灰:螢石:招粒=8:0.7:1.3)共計280kg,。脫硫劑加入速率為1.0kg/s,折合噸鐵消耗量為3.5kg/t鐵。
[0031]待兌完鐵，用天車將鐵水包吊至撈渣站，將鐵水表面爐渣快速撈出93%，處理后鐵水硫含量為0.007%,脫硫率達(dá)80%。撈完渣后將鐵水包用天車吊至轉(zhuǎn)爐待裝區(qū)域。[0032]最后說明的是，以上實施例僅以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行參數(shù)范圍內(nèi)的修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范·圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種兌鐵水過程的鐵水脫硫方法，其特征在于，工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)如下:(1)計算脫硫劑加入速率脫硫劑加入速率的計算公式如下:V脫硫劑=V 兌鐵 X (W[s]0-ff[s]1) [56X2/32]/ff[Ca0]/n:單位時間往鐵水包加Λ固體脫硫劑的加料速率，kg/s ；:混鐵爐/車單位時間往鐵水包的兌鐵速率，kg/s ；W[s]0:混鐵爐/車中鐵水初始硫元素含量，% ；W[s]1:混鐵爐/車往鐵水包中兌完鐵水后，鐵水目標(biāo)鐵水硫兀素含量，% ；W[CaO]:脫硫劑中CaO含量，% ；η:脫硫劑利用效率；(2)兌鐵階段:傾斜混鐵爐/車向鐵水包兌入鐵水包總?cè)萘?0%~80%的鐵水；在兌鐵水同時，開啟皮帶輸送機(jī)將脫硫劑通過料倉溜槽隨著鐵流向鐵水沖擊區(qū)域持續(xù)的加入，脫硫劑粒徑范圍為1mm~5mm，脫硫劑加入速率0.5~2.0kg/s ;在兌鐵水中期加入0~100kg小顆粒螢石；(3)除渣階段:待兌鐵結(jié)束后，將鐵水表面爐渣扒/撈出90%以上，鐵水回硫率低于5%，渣樣檢測；(4)天車吊運:鐵水表面爐渣處理完后由天車吊至轉(zhuǎn)爐鐵水待裝區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的脫硫劑為預(yù)熔型脫硫劑或采用石灰/電石、螢石、鋁粒自配型脫`硫劑。
【文檔編號】C21C1/02GK103667577SQ201310714954
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】易操, 孟憲成, 李興才, 王克玉, 俞飛, 侯娜娜 申請人:德龍鋼鐵有限公司