CN101403023A - 一种铁水超深脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
一种铁水超深脱硫方法,其工艺流程是:铁水入铁水罐-铁水罐车移动到喷吹位-设定喷吹参数-喷吹-测温取样-移动铁水罐车到扒渣位-倾动扒渣-造渣-超深脱硫-吊包,其工艺参数是载气压力为0.27~0.5MPa,喷吹气体流量为50~75m3/小时,供镁强度为4.0~7.0Kg/min,喷吹时间为1~9min,测温取样,温度在1240~1380℃,铁水硫含量≤0.005%,加入铁水超深脱硫渣8.0~10.0Kg/吨铁,喷吹时间1~2min,喷吹气体流量70~75m3/小时。本发明使用现有的脱硫装置,经过浅脱硫-造渣-超深脱硫方法,成功的使铁水终点硫含量降低到0.002%以下,其中铁水硫含量≤0.001%的比例>95%,整个脱硫过程颗粒镁的利用率平均为55%以上。
Description
技术领域:
本发明属于冶金行业的一种高炉铁水炉外脱硫方法。
背景技术:
随着人们对钢材性能要求的提高和超低硫钢产量的增加,钢铁生产过程中硫及其化合物的控制越来越受到重视。
目前采用金属颗粒镁铁水脱硫的主要装置包括:预处理铁水罐、装料罐、喷吹罐、铁水罐车、喷枪架、扒渣机、渣盘、及自动控制设备等,载气为氮气。其脱硫工艺为:铁水进站-移动铁水罐车到喷吹位-设定喷吹参数-喷吹-测温取样-移动铁水罐车到扒渣位-倾动扒渣-吊包供转炉使用。
脱硫处理后铁水硫含量控制在0.003%~0.005%之间。但随着超低硫钢品种的开发,如高级别管线钢和高级别硅钢的开发成功,转炉对入炉铁水硫含量的要求进一步提高,要求入转炉铁水硫含量≤0.002%。
申请号是02148516.x的专利申请文件,公开的“铁水脱硫方法”中,虽然有设备简单,操作方便,脱硫速度快的优点,但最终的脱硫效果为:硫含量是0.003%。
发明内容:
本发明的目的是利用现有的脱硫设备,提供硫含量≤0.002%的铁水的脱硫方法。
本发明的技术方案是:包括浅脱硫、造渣、超深脱硫,其工艺流程为:浅脱硫——造渣——超深脱硫;浅脱硫的步骤为:高炉铁水进入铁水罐-将铁水罐车移动到喷吹位-设定喷吹参数-喷吹-测温取样-移动铁水罐车到扒渣位-倾动扒渣,其参数为:高炉铁水温度在1260~1400℃,硫含量≤0.070%,进入铁水脱硫处理站后,设定浅脱硫工艺参数,即载气压力为0.27Mpa~0.5Mpa,喷吹气体流量为50~70m3/小时,供镁强度为6.0~7.0Kg/min,喷吹时间为4~8min,测温取样,温度在1240~1380℃,铁水硫含量≤0.005%,停止处理,移动铁水罐车至扒渣站扒渣,扒渣率>98%,返回到铁水脱硫工位;其特征是造渣的步骤为:移动铁水罐车到喷吹位-加入铁水超深脱硫渣,其参数为:即加入8.0~10.0Kg/吨铁,喷吹时间为1~2min,喷吹气体流量为70~75m3/小时;超深脱硫的步骤为:设定喷吹参数-喷吹-测温取样-移动铁水罐车到扒渣位-倾动扒渣-吊包;其参数为:载气压力为0.27Mpa~0.5Mpa,喷吹气体流量为40~50m3/小时,供镁强度为4.0~5.0Kg/min,喷吹时间为5~9min,停止处理,测温取样,温度在1230~1350℃,铁水硫含量≤0.002%,移动铁水罐车至扒渣站扒渣,扒渣率>99%,准备兑入转炉;
所述的铁水超深脱硫渣的制备方法通过下述步骤实现:
1、将炼钢用的石灰、炼钢用的萤石分别粉碎并筛选成粒度≤5mm、粒度为5~15mm、粒度为15~20mm的三种不同规格的石灰颗粒、萤石颗粒;
2、将三种不同规格的石灰颗粒、萤石颗粒按下述配比(重量百分比)参配成石灰原料、萤石原料:粒度≤5mm为20%;粒度为5~15mm是70%;粒度为15~20mm是10%;
3、按下述配方(重量百分比):石灰原料60%;萤石原料30%;工业碳酸钡10%,将这三种原料混合均匀即制成所述的超深脱硫渣。下表为炼钢用的石灰(CaO)的理化要求:
下表为炼钢用的萤石(CaF2)的化学成份要求:
CaF2 | SiO2 | P | S |
≥90 | ≤9.0 | ≤0.10 | ≤0.060 |
工业碳酸钡要求符合国家标准(GB/T1614-1999)。
本发明使用现有的脱硫装置,采取了三次喷吹(浅脱硫喷吹、造渣喷吹、超深脱硫喷吹)、一次造渣(浅脱硫与超深脱硫之间进行一次造渣)、两次扒渣(浅脱硫扒渣、超深脱硫扒渣)技术,成功的使铁水终点硫含量降低到0.002%以下,其中铁水硫含量≤0.001%的比例>95%,整个脱硫过程颗粒镁的利用率平均为55%以上。
本发明还具有如下优点:
1.本发明降低了转炉对废钢硫含量的要求,同时减轻了转炉脱硫负担,扩大了转炉冶炼超低硫钢品种的能力;
2.采用本发明,铁水降温与常规铁水脱硫降温相当,但金属颗粒镁的利用率比常规工艺提高了4~5个百分点。
3.铁水预处理采用本发明,每脱除铁水中1公斤硫,扣除增加的铁水超深脱硫渣成本,可降低铁水预处理成本46.03元以上(按目前的价格计算)。
具体实施方式:
以下实施例为每罐铁水量在65~80吨之间,硫含量不同条件下的实施案例。
实施例一:本实施例的铁水量为65吨,硫含量≤0.036%的高炉铁水进入脱硫站后开始浅脱硫,当硫含量≤0.005%以后,扒除前期渣,加入超深脱硫渣,加入量为520公斤,然后开始超深脱硫。当硫含量≤0.002%以后,再次扒除顶渣,准备兑入转炉。整个脱硫过程,颗粒镁的利用率达到55%以上,扣除铁水超深脱硫渣增加的成本,每脱除1公斤硫可降低成本46.03元。具体步骤如下:
(1)浅脱硫:硫含量≤0.040%硫含量0.036%的高炉铁水进入脱硫站,测温1372℃,开始浅脱硫,设定浅脱硫喷吹参数如下:载气压力为0.3Mpa,喷吹气体流量为50m3/小时,供镁强度为6.0Kg/min,开始下枪喷吹,喷吹时间为4min,测温1368℃,取样分析铁水硫含量为0.0036%,停止处理,移动铁水罐车至扒渣站扒渣,扒渣率>98%,返回到铁水脱硫工位。
(2)造渣:浅脱硫铁水扒除铁水罐中的顶渣98%后,加入铁水超深脱硫渣520公斤,然后下枪喷吹,促进造渣材料的熔化,喷吹时间为1min,喷吹气体流量为70m3/小时,促进新加入的铁水超深脱硫渣的熔化。
(3)超深脱硫:当加入的超深脱硫渣熔化90%以后,开始超深脱硫,设定超深脱硫喷吹参数如下:载气压力为0.3Mpa,喷吹气体流量为40小时,供镁强度为4.0Kg/min,喷吹时间为8min,停止处理,测温1347℃,取样分析铁水硫含量≤0.0013%,移动铁水罐车至扒渣站扒渣,扒渣率>99%,准备兑入转炉。
实施例二:本实施例的铁水量为72吨,硫含量为0.052%,高炉铁水进入脱硫站后开始浅脱硫,当硫含量≤0.005%以后,扒除前期渣,加入650公斤超深脱硫渣,然后开始超深脱硫。当硫含量≤0.002%以后,再次扒除顶渣,准备兑入转炉。整个脱硫过程,颗粒镁的利用率达到57%以上,扣除铁水超深脱硫渣增加的成本,每脱除1公斤硫可降低成本60.06元。具体步骤如下:
(1)浅脱硫:硫含量在0.40%~60%的高炉铁水进入脱硫站,测温1345℃,开始浅脱硫,后开始浅脱硫,设定浅脱硫喷吹参数如下:载气压力0.3Mpa,喷吹气体流量为60m3/小时,供镁强度为6.5Kg/min,开始下枪喷吹,喷吹时间为7min,测温1338℃,取样分析铁水硫含量≤0.0041%,停止处理,移动铁水罐车至扒渣站扒渣,扒渣率>98%,返回到铁水脱硫工位。
(2)造渣:浅脱硫铁水扒除铁水罐中的顶渣98%后,加入铁水超深脱硫渣,加入量为650公斤,然后下枪喷吹,促进造渣材料的熔化,喷吹时间为1分30秒,喷吹气体流量为75m3/小时。促进新加入的铁水超深脱硫渣的熔化。
(3)超深脱硫:当加入的铁水超深脱硫渣熔化90%以后,开始超深脱硫,设定超深脱硫喷吹参数如下:载气压力0.3Mpa,喷吹气体流量为45m3/小时,供镁强度为4.5Kg/min,喷吹时间为8min,停止处理,测温1326℃,取样分析铁水硫含量≤0.0007%,移动铁水罐车至扒渣站扒渣,扒渣率>99%,准备兑入转炉。
实施例三:本实施例的铁水量为80吨,硫含量>0.072%的高炉铁水进入脱硫站后开始浅脱硫,当硫含量≤0.005%以后,扒除前期渣,加入800公斤超深脱硫渣,然后开始超深脱硫。当硫含量≤0.002%以后,再次扒除顶渣,准备兑入转炉。整个脱硫过程,颗粒镁的利用率达到57%以上,扣除铁水超深脱硫渣增加的成本,每脱除1公斤硫可降低成本61.17元。具体步骤如下:
(1)浅脱硫:硫含量为0.072%的高炉铁水进入脱硫站,测温1368℃,开始浅脱硫,设定浅脱硫喷吹参数如下:载气压力0.3Mpa,喷吹气体流量为70m3/小时,供镁强度为6.5Kg/min,开始下枪喷吹,喷吹时间为8min,测温1360℃,取样分析铁水硫含量≤0.0045%,停止处理,移动铁水罐车至扒渣站扒渣,扒渣率>98%,返回到铁水脱硫工位。
(2)造渣:浅脱硫铁水扒除铁水罐中的顶渣98%后,加入铁水超深脱硫渣,加入量为800公斤,然后下枪喷吹,促进造渣材料的熔化,喷吹时间为2min,喷吹气体流量为70m3/小时。促进新加入的铁水超深脱硫渣的熔化。
(3)超深脱硫:当新顶渣熔化90%以后,开始超深脱硫,设定超深脱硫喷吹参数如下:载气压力0.3Mpa,喷吹气体流量为40m3/小时,供镁强度为4.5Kg/min,喷吹时间为9min,停止处理,测温1343℃,取样分析铁水硫含量为0.0007%,移动铁水罐车至扒渣站扒渣,扒渣率>99%,准备兑入转炉。
说明:上述各实施例的载气为氮气;
上述各实施例的铁水超深脱硫渣的制备方法通过下述步骤实现:
1、将炼钢用的石灰、炼钢用的萤石分别粉碎并筛选成粒度≤5mm、粒度为5~15mm、粒度为15~20mm的三种不同规格的石灰颗粒、萤石颗粒;
2、将三种不同规格的石灰颗粒、萤石颗粒按下述配比(重量百分比)参配成石灰原料、萤石原料:粒度≤5mm为20%;粒度为5~15mm是70%;粒度为15~20mm是10%;
3、按下述配方(重量百分比):石灰原料60%;萤石原料30%;工业碳酸钡10%,将这三种原料混合均匀即制成所述的超深脱硫渣。
将上述的超深脱硫渣贮存在密闭的料仓中,有效时间不超过两天。贮存料仓应保持清洁、干燥,要防雨防潮,以免变质。
下表为上述各实施例的炼钢用的石灰(CaO)的理化要求:
下表为上述各实施例的炼钢用的萤石(CaF2)的化学成份要求:
CaF2 | SiO2 | P | S |
≥90 | ≤9.0 | ≤0.10 | ≤0.060 |
上述各实施例的工业碳酸钡要求符合国家标准(GB/T1614-1999)
顶渣:这里指高炉出铁时随铁水一同进入铁水罐中的高炉渣;
扒渣:这里是指在铁水浅脱硫或深脱硫后,使用铁水扒渣机扒铁水罐中浮在铁水上的冶金渣(高炉渣或超深脱硫渣);
下枪喷吹:这里是指铁水脱硫喷枪***铁水中进行喷吹;
载气压力:这里是指喷吹氮气时,氮气管道的压力;
供镁强度:单位时间内脱硫金属颗粒镁进入铁水中的量;
气体流量:单位时间内氮气通过管道(或进入铁水的量)量;
测温取样:测温取样是两项操作,测温是指通过测温枪测定铁水温度,取样是指通过取样器对铁水进行取样分析;
脱硫渣:这里是指专门用于铁水脱硫的一种混合粉剂,其主要成份以氧化钙和萤石为主;
造渣:在冶金过程中加入固态的氧化钙和萤石等物质,经过与高温冶炼混合后形成一种高温液态物质,在形成高温液态物质的过程中吸附铁水或钢水中的有害物质(如:磷、硫、氧化物等),并隔绝铁水或钢水与空气的接触,对铁水或钢水进行保温,这些过程合起来称为造渣。
Claims (2)
1、一种铁水超深脱硫方法,包括浅脱硫、造渣、超深脱硫,其工艺流程为:浅脱硫——造渣——超深脱硫;浅脱硫的步骤为:高炉铁水进入铁水罐-将铁水罐车移动到喷吹位-设定喷吹参数-喷吹-测温取样-移动铁水罐车到扒渣位-倾动扒渣,其参数为:高炉铁水温度在1260~1400℃,硫含量≤0.070%,进入铁水脱硫处理站后,设定浅脱硫工艺参数,即载气压力为0.27~0.5Mpa,喷吹气体流量为50~70m3/小时,供镁强度为6.0~7.0Kg/min,喷吹时间为4~8min,测温取样,温度在1240~1380℃,铁水硫含量≤0.005%,停止处理,移动铁水罐车至扒渣站扒渣,扒渣率>98%,返回到铁水脱硫工位;其特征是造渣的步骤为:移动铁水罐车到喷吹位-加入铁水超深脱硫渣,其参数为:即加入铁水超深脱硫渣8.0~10.0Kg/吨铁,喷吹时间为1~2min,喷吹气体流量为70~75m3/小时;超深脱硫的步骤为:设定喷吹参数-喷吹-测温取样-移动铁水罐车到扒渣位-倾动扒渣-吊包;其参数为:载气压力为0.27~0.5Mpa,喷吹气体流量为40~50m3/小时,供镁强度为4.0~5.0Kg/min,喷吹时间为5~9min,停止处理,测温取样,温度在1230~1350℃,铁水硫含量≤0.002%,移动铁水罐车至扒渣站扒渣,扒渣率>99%,准备兑入转炉;
2、根据权利要求1所述的一种铁水超深脱硫方法,其特征是所述的铁水超深脱硫渣的制备方法通过下述步骤实现:
i、将炼钢用的石灰、炼钢用的萤石分别粉碎并筛选成粒度≤5mm、粒度为5~15mm、粒度为15~20mm的三种不同规格的石灰颗粒、萤石颗粒;
ii、将三种不同规格的石灰颗粒、萤石颗粒按下述配比(重量百分比)参配成石灰原料、萤石原料:粒度≤5mm为20%;粒度为5~15mm是70%;粒度为15~20mm是10%;
iii、按下述配方(重量百分比):石灰原料60%;萤石原料30%;工业碳酸钡10%,将这三种原料混合均匀即制成所述的超深脱硫渣。
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