CN106011380B - 利用aod进行铁水脱硫的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用AOD进行铁水脱硫的方法，其方法工艺为：所述AOD炉采用顶吹和侧吹同时进行吹氧脱硫，吹氧量按照终点温度1380～1430℃计算；开吹氧气的同时加入石灰，加入量按照1.7～1.9碱度计算，然后加入石灰量20～30%的莹石和或铝矾土；控制吹氧后剩余Si≥0.1wt%；吹氧量达到预定值停止供氧，同时侧吹气体切换为氮气进行搅拌、倒炉。本方法利用AOD炉具备的冶金功能，最大限度满足铁水预脱硫的热力学和动力学条件，能将铁水中硫元素（不超过1000ppm）降到20ppm以下，脱硫效率在97%以上，达到或超过了KR法的水平。

Description

利用AOD进行铁水脱硫的方法
技术领域
本发明涉及一种铁水预处理方法，尤其是一种利用AOD进行铁水脱硫的方法。
背景技术
随着一些钢铁生产厂产品品质的不断提升，部分钢种对于【S】元素含量要求越来越低，以至于单靠传统的转炉脱硫已经难以满足品质提升的需要。为此，依靠铁水预处理来降低铁水硫含量进而降低钢材的硫含量成为通用的做法。
目前作为铁水预脱硫的工艺，主要包含喷吹法和KR搅拌法，这些方法无一例外都要增加专用的处理设备，增加基建投资；同时因为不是所有的钢种都是要求低硫含量，造成建成的炉外预处理装置利用率不高，经意效益低下。铁水预处理设备建还是不建，是个纠结的问题。
现有一些钢铁公司同时具有转炉和AOD炉，AOD炉具有较KR更强的搅拌功能，如果可以使得AOD具备炉外脱硫的功能，就能达到可以灵活生产组织，并减少基建投资费用的作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种脱硫效果较好的利用AOD进行铁水脱硫的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：所述AOD炉进行吹氧脱硫，吹氧量按照终点温度1380～1430℃计算；开吹氧气的同时加入石灰，加入量按照炉渣碱度1.7～1.9计算，然后加入石灰量20～30%的莹石和或铝矾土；控制吹氧后剩余Si≥0.1wt%；吹氧量达到预定值停止吹氧，同时侧吹氮气进行搅拌、倒炉。
本发明所述吹氧量按每0.9～1.0m3氧气脱硅1kg，每脱硅1wt%对熔池升温250～280℃计算。
本发明所述吹氧方式为：采用顶吹、或顶吹加侧吹，氧气总流量控制在吨铁1.5～2.3m3/分钟。
本发明所述侧吹使用氧氮混合气，氮气流量/氧气流量=1.5～3。
本发明所述侧吹氮气的总流量为吨铁0.4～0.5m3/分钟，搅拌时间为3～5分钟。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明利用AOD炉具备的冶金功能，最大限度满足铁水预脱硫的热力学和动力学条件，能将铁水中硫元素（不超过1000ppm）降到20ppm以下，脱硫效率在97%以上，达到或超过了KR法的水平。
本发明通过调整AOD炉的操作，使得搅拌、温度、渣系满足铁水预脱硫的要求，脱硫后铁水硫含量达到或低于KR水平，优于喷吹法实物水平；使得AOD具备炉外脱硫的功能，达到可以灵活生产组织，并减少基建投资费用的作用。
具体实施方式
本利用AOD进行铁水脱硫的方法的工艺过程如下所述：
（1）高硫铁水兑入AOD后并测温。
（2）按照终点温度1380～1430℃计算吹氧量；按照每0.9～1.0m3氧气脱硅1kg，每脱硅1wt%对熔池升温250～280℃进行计算。
（3）吹氧方式采用顶吹或顶吹＋侧吹：氧气总流量控制在吨铁1.5～2.3m3/分钟；侧吹使用氧氮混合气，氮气流量/氧气流量=1.5～3。同时保证吹后剩余Si≥0.1wt%，如果铁水温度过低、Si含量不够，则用硅铁补足Si成分。
（4）开吹同时加入石灰，加入量按照炉渣碱度1.7～1.9计算，加完石灰后加入石灰量20～30wt%的莹石，或者根据钢种需要，使用铝矾土对莹石进行部分或者全部替代。
（5）吹氧量达到上述步骤（2）计算的预定值后停止吹氧，同时侧吹氮气进行搅拌；侧吹氮气的流量为吨铁0.4～0.5m3/分钟，搅拌3～5分钟之后倒炉，测温取样、至硫含量降至20ppm以下或者达到使用要求。
（6）将铁水表面渣子去除，完成脱硫任务。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：本利用AOD进行铁水脱硫的方法的具体工艺如下所述。
（1）初始条件：铁水量45吨，铁水初始温度1150℃，铁水初始含硫量470ppm，铁水初始含硅量0.97wt%。
（2）脱硫工艺及计算过程：氧气总流量为吨铁1.96m3/分钟，其中，顶枪氧气流量80m3/分钟，侧枪氧气流量8m3/分钟，侧枪氮气流量12m3/分钟；
按照目标铁水温度1380℃计算脱硅量=（1380-1150）/250*45*10=414（kg）；
对应吹氧量=414*0.98=405.7m3；
对应石灰加入量=414*2.14*1.8/0.88=1812.2（kg）；
对应萤石加入量=1812.2*0.25=453（kg）；
对应吹氧时间=405.7/（80+8）=4.61分钟。
（3）脱硫效果：按照上述计算量组织吹炼过程，吹炼结束改用氮气（流量为20m3/分钟），搅拌5分钟之后倒炉，取样分析实际硫含量为12ppm，脱硫率达到97.8%。
实施例2：本利用AOD进行铁水脱硫的方法的具体工艺如下所述。
（1）初始条件：铁水量45吨，铁水初始温度1145℃，铁水初始含硫量480ppm，铁水初始含硅量0.96wt%。
（2）脱硫工艺及计算过程：氧气总流量为吨铁1.89m3/分钟，其中，顶枪氧气流量80m3/分钟，侧枪氧气流量8m3/分钟，侧枪氮气流量20m3/分钟；
按照目标铁水温度1400℃计算脱硅量=（1400-1145）/280*45*10=409.8（kg）；
对应吹氧量=409.8*0.90=368.8m3；
对应石灰加入量=409.8*2.14*1.7/0.88=1694.2（kg）；
对应萤石加入量=1694.2*0.30=508.3（kg）；
对应吹氧时间=368.8/（80+8）=4.2分钟。
（3）脱硫效果：按照上述计算量组织吹炼过程，吹炼结束改用氮气（流量为22.5m3/分钟），搅拌4分钟之后倒炉，取样分析实际硫含量为18ppm，脱硫率达到96.3%。
实施例3：本利用AOD进行铁水脱硫的方法的具体工艺如下所述。
（1）初始条件：铁水量45吨，铁水初始温度1152℃，铁水初始含硫量476ppm，铁水初始含硅量0.98wt%。
（2）脱硫工艺及计算过程：氧气总流量为吨铁2.3m3/分钟，其中，顶枪氧气流量90m3/分钟，侧枪氧气流量10m3/分钟，侧枪氮气流量20m3/分钟；
按照目标铁水温度1430℃计算脱硅量=（1430-1152）/260*45*10=481.2（kg）；
对应吹氧量=481.2*1.0=481.2m3；
对应石灰加入量=481.2*2.14*1.8/0.88=2106.3（kg）；
对应萤石加入量=2106.3*0.20=421.3（kg）；
对应吹氧时间=481.2/（90+10）=4.8分钟。
（3）脱硫效果：按照上述计算量组织吹炼过程，吹炼结束改用氮气（流量为20.7m3/分钟），搅拌3分钟之后倒炉，取样分析实际硫含量为8ppm，脱硫率达到98.3%。
实施例4：本利用AOD进行铁水脱硫的方法的具体工艺如下所述。
（1）初始条件：铁水量48吨，铁水初始温度1138℃，铁水初始含硫量495ppm，铁水初始含硅量0.97wt%。
（2）脱硫工艺及计算过程：氧气总流量为吨铁1.5m3/分钟，其中，顶枪氧气流量70m3/分钟，侧枪氧气流量8m3/分钟，侧枪氮气流量15m3/分钟；
按照目标铁水温度1390℃计算脱硅量=（1390-1152）/270*48*10=423.1（kg）；
对应吹氧量=423.1*0.92=389.3m3；
对应石灰加入量=423.1*2.14*1.9/0.88=1954.9（kg）；
对应萤石加入量=1954.9*0.22=430.1（kg）；
对应吹氧时间=389.3/（70+8）=5.0分钟。
（3）脱硫效果：按照上述计算量组织吹炼过程，吹炼结束改用氮气（流量为19.2m3/分钟），搅拌4.5分钟之后倒炉，取样分析实际硫含量为20ppm，脱硫率达到96%。

Claims (4)

1.一种利用AOD进行铁水脱硫的方法，其特征在于，其方法工艺为：所述AOD炉进行吹氧脱硫，吹氧量按照终点温度1380～1430℃计算；开吹氧气的同时加入石灰，加入量按照炉渣碱度1.7～1.9计算，然后加入石灰量20～30%的萤石和/或铝矾土；控制吹氧后剩余Si≥0.1wt%；吹氧量达到预定值停止吹氧，同时侧吹氮气进行搅拌、倒炉；所述吹氧量按每0.9～1.0m3氧气脱硅1kg，每脱硅1wt%对熔池升温250～280℃计算。
2.根据权利要求1所述的利用AOD进行铁水脱硫的方法，其特征在于，所述吹氧方式为：采用顶吹、或顶吹加侧吹，氧气总流量控制在吨铁1.5～2.3m3/分钟。
3.根据权利要求2所述的利用AOD进行铁水脱硫的方法，其特征在于：所述侧吹使用氧氮混合气，氮气流量/氧气流量=1.5～3。
4.根据权利要求1－3任意一项所述的利用AOD进行铁水脱硫的方法，其特征在于：所述侧吹氮气的总流量为吨铁0.4～0.5m3/分钟，搅拌时间为3～5分钟。
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