铁水预处理工艺及设备
铁水预处理工艺
铁水预处理工艺铁水预处理工艺是指在将铸铁液倒入铸型之前，通过一系列的处理工艺将铁水中的杂质和气体去除，从而保证铸铁件质量的稳定性和一致性。
铁水预处理工艺在铸造工艺中扮演着至关重要的角色，在提高铸件的质量、降低生产成本、改善生产环境等方面都有着积极的作用。
铁水预处理工艺一般包括以下几个环节：一、加热铁水在预处理之前，需要将铁水加热至一定温度，使得其中的金属元素完全熔解，方便去除杂质和气体。
一般来说，加热温度为1450℃左右。
二、除杂铁水中常存在铁沙、金属渣、氧化物等杂质，这些杂质对铸铁件的质量和性能有着很大的影响。
除杂工艺一般采用沉淀法、过滤法和离心法等方法去除杂质。
其中，沉淀法是较为常见的方法，通过加入草酸、硫酸等化学药剂使得杂质形成沉淀，然后将沉淀剔除掉即可。
三、脱硫铁水中含有一定量的硫，会影响铁水的流动性、凝固分析等性能。
脱硫工艺主要采用氧气吹炼法，将氧气引入铁水中，使得硫气氧化成SO2并排出，从而达到脱硫的目的。
四、脱碳铸铁中碳含量的多少与铁水中碳含量有着密切的关系，因此脱碳工艺对于决定铸铁件的硬度和韧性有着重要的作用。
脱碳工艺一般采用灌碳剂或者双氧水等方法，将其中的碳元素去除掉。
五、脱气铁水中通常还含有大量的气体，如氢、氧、氮等，这些气体都会在铸造过程中释放出来，导致铸件内部产生气孔、夹杂等缺陷。
因此，脱气工艺也是铁水预处理中不可或缺的一个环节。
脱气一般采用真空除气、加压除气等方法，将其中的气体去除掉。
铁水预处理工艺在现代铸造工业中已经得到广泛应用，能够显著提高铸铁件的质量和性能，减少铸件的废品率和生产成本，对于推动铸造行业的发展和升级有着重要的意义。
常用铁水预处理技术
常用铁水预处理技术常用铁水预处理技术铁水预处理基础知识1、什么是铁水预处理？★铁水预处理指铁水兑人炼钢炉之前，为除去某些有害成份或回收某些有益成分的处理过程。
针对炼钢而言，主要是使铁水中硅、磷、硫含量降低到所要求的范围，以简化炼钢过程，提高钢的质量。
铁水预处理具体分为铁水炉外脱硅、脱磷和脱硫，有时脱磷和脱硫同时进行。
对于铁水含有特殊元素提纯精炼或资源综合利用而进行的提钒、提铌、提钨等预处理技术则称为特殊预处理。
2、什么是铁水“三脱”技术？★指铁水兑人炼钢炉之前，进行脱硫、脱硅、脱磷的预处理工艺过程。
3、铁水脱硫的目的是什么？★提高钢质、扩大品种和改善炼钢操作，提高钢的机械、工艺性能。
4、铁水脱硅的目的是什么？⑴减少转炉炼钢渣量、改善操作和提高炼钢经济指标。
硅是氧气转炉炼钢发热的元素，所以为了提高炼钢熔池温度和早化渣，往往希望铁水含硅高一些，但实践证明铁水含硅高时，为了保证转炉渣有较高的碱度，势必增加石灰消耗量，使渣量增多，冶炼时间延长，耗氧量增加，喷溅加剧，铁损增加，并给操作带来困难，从而降低炼钢生产率和增加生产成本。
铁水含硅量一般应控制在0.4％以下的水平。
(2)铁水预脱磷的需要脱硅是铁水预脱磷的先决条件。
铁水预脱磷要求脱磷反应区的氧位高，当加入氧化剂提高氧位时，硅首先就与氧作用而降低铁水中的氧位。
为此，脱磷首先要脱硅，脱磷前控制硅含量一般要求在0.15％以下。
5．铁水脱磷的目的是什么?(1)生产低磷钢、超低磷钢和不锈钢等工艺需要。
磷在钢中对性能的影响，除少数钢种为提高强度或耐大气腐蚀性，要求有一定含磷外，对大多数钢种是有害的，它降低钢的冲击韧性，尤其是低温冲击韧性；磷的枝晶偏析使板材产生带状组织，造成钢板各向异性。
随着新技术材料的发展，对某些品种钢要求磷含量≤0.01％(低磷钢) 或≤0．005％(超低磷钢) 。
用转炉工艺脱磷，虽然有较好的脱磷效果，但达到这种低磷的水平是难以完成的，如采取多次造渣操作，有可能达到，但都存在渣料消耗大，冶炼时间长，热损失大，金属收得率低等问题。
铁水预处理技术
不同脱硅方法对铁水温度的影响
1 2 3 氧化铁随氧气一起喷入TPC 氧化铁随氧气一起喷入 氧化铁随氧气一起由顶部加入 顶部加入氧化铁
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铁水预脱硅方法及其选择
铁水预脱硅主要有三种方法： 铁水预脱硅主要有三种方法： 1）在高炉出铁沟脱硅 2）鱼雷罐车或铁水罐中喷射脱硅剂脱硅 3）“两段式”脱硅，即为前两种方法的结合， 两段式”脱硅，即为前两种方法的结合， 先在铁水沟内加脱氧剂脱硅， 先在铁水沟内加脱氧剂脱硅，然后在鱼雷罐车中喷 吹脱硅
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第二讲
铁水炉外处理技术
战东平
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2.1 铁水预处理简介
铁水预处理：是指铁水兑入炼钢炉之前对其进行脱 铁水预处理： 除杂质元素或从铁水中回收有价值元素的一种铁水 处理工艺。 处理工艺。 铁水预处理： 铁水预处理： 普通铁水预处理 特殊铁水预处理 普通铁水预处理：铁水脱硫、脱硅和脱磷、 普通铁水预处理：铁水脱硫、脱硅和脱磷、铁水同 时脱硅、脱磷、脱硫（ 三脱” 时脱硅、脱磷、脱硫（即“三脱”）。 特殊铁水预处理： 特殊铁水预处理：针对铁水中的特殊元素进行提纯 精炼或资源综合利用而进行的处理过程， 精炼或资源综合利用而进行的处理过程，如铁水提 提铌、提钨等。 钒、提铌、提钨等。
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[Si] + 2(FeO) = SiO2(s) + 2Fe ∆G1=-356020+130.47T J·mol-1 [Si] + Fe2O3(s) = SiO2(s) + Fe(l) ∆G2=-287800+60.38T J·mol-1 [Si] + Fe3O4(s) = SiO2(s) + Fe(l) ∆G3=-275860+156.49T J·mol-1
铁水预处理工艺技术操作规程
铁水预处理工艺技术操作规程一、概述铁水预处理是指将铁水中的杂质和其他有害成分去除，使之符合炼钢的要求，为后续的冶炼提供良好的原料。
本工艺技术操作规程旨在规范铁水预处理工艺的操作，确保工艺过程的安全、稳定和高效。
二、设备准备1. 对设备进行全面检查，确保设备正常运行和安全。
2. 检查各类阀门、泵等运行情况，清理设备表面积尘和杂物。
3. 清理储存区域，确保杂物不干扰工艺操作。
4. 做好易燃易爆物品的储存和管理工作。
三、工艺步骤1. 开启预处理设备的主电源，检查设备的电气连接情况。
2. 打开原料输入阀门，调整流量以保证输入量符合要求。
3. 打开设备排液阀门，排出设备内的污水。
4. 打开设备进水阀门，保证进水流量符合要求。
5. 根据铁水的成分和要求，在预处理设备中添加适量的矫正剂和脱氧剂。
6. 开启设备搅拌装置，调整搅拌速度，使其适应工艺要求。
7. 污水排出后，关闭排液阀门。
8. 检查设备运行情况，确保搅拌装置正常运转。
9. 根据实际情况，对设备进行调整和操作。
10. 当铁水成分符合要求时，关闭设备进水阀门，停止添加矫正剂和脱氧剂。
11. 根据生产计划和要求，调整设备停留时间。
12. 打开设备排渣阀门，将沉淀物排出设备。
13. 检查设备内部情况，清理设备表面积尘和杂物。
14. 根据需要，对设备进行维护和保养，确保设备的正常运行。
15. 关闭设备主电源，结束本次操作。
四、安全措施1. 操作人员必须经过相关培训，熟悉设备的操作规程和安全操作要求。
2. 操作人员必须佩戴符合规定的个人防护装备，如安全帽、防护服、防护眼镜等。
3. 在操作过程中，严禁吸烟和使用明火。
4. 严格控制矫正剂和脱氧剂的添加量，避免超量造成的安全隐患。
5. 发现设备异常情况或设备出现故障，应立即停止操作并报告维修人员处理。
6. 遇到突发情况需要停止操作时，应立即关闭设备主电源，并按照应急预案进行处理。
7. 在进行设备维护和保养时，必须切断设备的电源，并进行防护措施。
铁水预处理的工艺流程
铁水预处理的工艺流程## Refining of Molten Iron Refining Process.1. Desulfurization.Desulfurization of molten iron is a process of removing sulfur from molten iron. Sulfur is a detrimental element in iron and steel, as it can cause brittleness and other problems. There are a number of methods for desulfurizing molten iron, including:Ladle desulfurization is a process in which molteniron is treated with a desulfurizing agent, such as calcium carbide or magnesium, in a ladle. The desulfurizing agent reacts with the sulfur in the iron to form a sulfide, which is then removed from the iron.Injection desulfurization is a process in which a desulfurizing agent is injected into the molten iron through a lance. The desulfurizing agent reacts with thesulfur in the iron to form a sulfide, which is then removed from the iron.Vacuum desulfurization is a process in which molten iron is treated in a vacuum chamber. The vacuum removes the sulfur from the iron by vaporization.2. Dephosphorization.Dephosphorization of molten iron is a process of removing phosphorus from molten iron. Phosphorus is a detrimental element in iron and steel, as it can cause brittleness and other problems. There are a number of methods for dephosphorizing molten iron, including:Ladle dephosphorization is a process in which molten iron is treated with a dephosphorizing agent, such as lime or iron ore, in a ladle. The dephosphorizing agent reacts with the phosphorus in the iron to form a phosphate, which is then removed from the iron.Injection dephosphorization is a process in which adephosphorizing agent is injected into the molten iron through a lance. The dephosphorizing agent reacts with the phosphorus in the iron to form a phosphate, which is then removed from the iron.Vacuum dephosphorization is a process in which molten iron is treated in a vacuum chamber. The vacuum removes the phosphorus from the iron by vaporization.3. Deoxidation.Deoxidation of molten iron is a process of removing oxygen from molten iron. Oxygen is a detrimental element in iron and steel, as it can cause brittleness and other problems. There are a number of methods for deoxidizing molten iron, including:Ladle deoxidation is a process in which molten iron is treated with a deoxidizing agent, such as silicon or aluminum, in a ladle. The deoxidizing agent reacts with the oxygen in the iron to form an oxide, which is then removed from the iron.Injection deoxidation is a process in which a deoxidizing agent is injected into the molten iron through a lance. The deoxidizing agent reacts with the oxygen in the iron to form an oxide, which is then removed from the iron.Vacuum deoxidation is a process in which molten iron is treated in a vacuum chamber. The vacuum removes the oxygen from the iron by vaporization.中文回答：## 炼铁预处理工艺流程。
铁水预处理工艺
投资成本(—)
低
一般
较高
铁水预脱硫条件优于钢水脱硫条件，原因：
1.铁水中含有较高的C、Si、P等元素，提高了铁水中 硫的活度系数； 2.铁水中氧含量低，提高渣铁之间硫分配比，脱硫效 率高； 3.铁水含氧量低，因而可以使用强脱硫剂强化脱硫而 不会造成强烈氧化； 4.铁水脱硫费用低于高炉、转炉和炉外精炼的脱硫费 用。
4.3.3 铁水预脱硫的意义 4.3.4 铁水预脱硫的基本原理
A 金属、氧化物及碳化物脱硫 B 碱性渣脱硫 4.3.5 铁水预脱硫的方法 投掷法：将脱硫剂投入铁水中脱硫 喷吹法：用载气将脱硫剂喷入铁水中脱硫 搅拌法（KR法）：通过中空机械搅拌器向铁水
内加入脱硫剂，搅拌脱硫
脱硫工艺的技术比较
脱硫工艺方法
2.Mg／CaC2复合脱硫剂 喷吹Mg／CaC2复合脱硫剂的体系，由于CaC2与［O］
反应生成CaO，MgS(固)不能稳定存在于该体系中，由于 Mg／CaC2复合脱硫剂体系与Mg／CaO复合脱硫体系的脱 氧、脱硫平衡反应是相同的，因此对脱氧、脱硫能力 而言，喷吹这两种复合脱硫剂效果是一样的。
但是，由于CaC2比CaO 昂贵且不安全，因此从脱 硫成本及储运、使用的安全性方面考虑，使用Mg／ CaO复合脱硫剂更安全、成本更低。
高碱度烧结矿
颗粒
0
20-40
O2+烧结矿 50%
40-80
反应速率常数 (min-1) 0.25
0.06
处理后 [Si]%
0.13 0.10 ≤0.10%
4.3 铁水预脱硫工艺 4.3.1 国外铁水预脱硫技术的发展背景与现状
历史背景：60年代，氧枪转炉炼钢的崛起工业的发展 给钢铁材料质量提出了更高要求。
转炉炼钢操作-铁水预处理
相关知识
四、常见脱硫剂及特点 1.苏打灰
其主要成分为Na2CO3，铁水中加入苏打灰后，与硫作用发生以下3个化学 反应:
用苏打灰脱硫，工艺和设备简单，其缺点是脱硫过程中产生的渣会腐蚀 处理罐的内衬，产生的烟尘污染环境，对人有害。目前很少使用。
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四、常见脱硫剂及特点 2.石灰粉
其主要成分为CaO，用石灰粉脱方法 2. KR搅拌法
KR法铁水预处理脱硫具体操作要求如下: （1）在处理之前，必须将铁水包内的渣子充分扒除，否则会严重影响 脱硫效果。 （2）处理过程中设置搅拌器的转数一般为90～120r/min，在搅动1～ 1.5min后开始加入脱硫剂，搅动时间约13min左右。 （3）处理完毕后，还需仔细地扒除脱硫渣。 ① KR搅拌法的优点:脱硫效率高、脱硫剂消耗少、金属损耗低。 ② KR搅拌法的缺点:温降大，处理10～15min过程温降约50 ℃，搅拌 过程为了铁水液面波动，液面至包口距离应不小于629mm。
石灰价格便宜、使用安全，但在石灰粉颗粒表面易形成2CaO·SiO2致密层， 限制了脱硫反应进行，因此，石灰耗用量大，致使生成的渣量大和铁损大， 铁水温降也较多。另外，石灰还有易吸潮变质的缺点。
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四、常见脱硫剂及特点 3.电石粉
用电石粉脱硫，铁水温度高时脱硫效率高，铁水温度低于1300℃时脱硫 效率很低。另外，处理后的渣量大，且渣中含有未反应尽的电石颗粒，遇水 易产生乙炔（C2H2）气体，故对脱硫渣的处理要求严格。在脱硫过程中也容 易析出石墨碳污染环境。电石粉易吸潮生成乙炔（乙炔是可燃气体且易发生 爆炸），故电石粉需要以惰性气体密封保存和运输。
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三、铁水预脱硫的方法 2. KR搅拌法
这种脱硫方法是以一种外衬耐火材料的搅拌器浸入铁水罐内，利用搅拌 器在铁水中旋转搅动铁水，使铁水产生漩涡，在铁液面中央部分产生一个漩 涡下流坑，同时加入脱硫剂使其在下陷坑中被卷入铁水内部进行脱硫反应 （如图所示），从而得到脱硫的目的。
铁水预处理工艺技术操作规程
铁水预处理工艺技术操作规程一、工艺概述铁水预处理工艺是指在铁水经过转倒炉、脱硫除硫等处理后，通过鼓风或氧气的作用，将铁水中的杂质和不良元素如硫、磷等去除或稀释，以提高铁水质量，满足下游工艺的要求。
本操作规程旨在确保铁水预处理工艺的安全、稳定、高效运行。
二、操作前准备1. 熟悉操作规程和操作流程，明确岗位职责。
2. 审查设备仪表运行情况，确保设备处于良好状态。
3. 检查消防设施的完好程度，清除操作区域内的杂物。
4. 确认所需原料和辅助物料的库存情况，及时补给。
三、操作流程1. 开机准备（1）打开相关设备和系统，检查设备运行状态。
（2）确认铁水流量和温度指标是否正常。
（3）检查引风机和鼓风机的运行情况。
（4）准备所需钢包和吹氧枪。
2. 进料操作（1）根据生产需求，按照配料比例，加入合适量的转倒炉和脱硫除硫剂。
（2）搅拌均匀后，将铁水倒入转倒炉中。
3. 转倒炉操作（1）将爆炸侧向的铁水倒入倒炉槽。
（2）打开鼓风机，注入合适的氧气量，控制温度和流速。
（3）根据实际情况，调整料位和搅拌参数，确保炉内物料充分混合。
4. 脱硫除硫操作（1）将焦炭、石灰石和脱硫剂按预定配比加入转倒炉中。
（2）打开鼓风机，加强氧气供应，控制脱硫反应过程。
（3）根据实际情况，定时取样检测脱硫效果。
5. 出渣操作（1）根据设备要求，定时排渣。
（2）排渣时要确保操作人员安全，避免烫伤和灼伤。
6. 喷吹操作（1）在转倒炉操作结束后，将铁水喷吹到喷吹炉中。
（2）控制喷吹量和氧气浓度，确保喷吹过程的稳定性和安全性。
7. 检测和控制（1）根据工艺要求，定时取样检测铁水的成分和温度。
（2）根据检测结果，调整和控制相关参数，确保产品质量和生产效益。
8. 停机操作（1）根据生产计划，合理安排停机时间。
（2）停机前要清理和检查设备，确保安全。
（3）清理和整理操作区域，确保环境整洁。
四、安全注意事项1. 操作人员必须严格遵守相关安全规定，佩戴个人防护装备。
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铁水预处理工艺及设备
机电一体化专业1班姓名：XX 学号：XXXXX
摘要：铁水预处理工序介于炼铁和炼钢工序之间，对改进转炉操作指标、提高钢的质量有着十分重要的作用，是目前冶金企业大力发展的一项重要技术铁水预处理脱硫作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程的重要环节之一,已被广泛的应用于实际生产。
关键词：铁水预处理；喷吹;三脱。
正文：铁水预处理工艺，设备及操作不仅具有很强的脱硫能力，而且具有很强的脱磷能力，而掀起了铁水预脱磷和同时脱磷从脱硫研究的高潮，以致有人预言“打冶金”或苏（“钠冶金”将会盛行。
但是，）由于苏打灰成本高、的重要内容，是节焦增铁、扩大品种、改善质量，降低成本，企业竞争力的有效途径。
铁水预处理可以提高钢的纯度和性能，同时对新品种开发也起到推动作用，如厚船板钢、抗氢致裂纹钢IF钢，转炉冶炼高碳钢，高锰钢、高铬钢、焊条钢，合金钢、不锈钢、航空用钢、无缝钢管用钢、防腐钢及钢轨钢等用铁水预处理后开发了许多新钢种，大大扩大了转炉冶炼钢种的范围。
为防止普通钢板坯内裂纹和提高表面质量，规定[S]应小于0.02%；为防止钢的各向异性，要求[S]不大于0.011%。
采用铁水预处理工艺，是现代化炼钢厂的重要标志。
铁水脱硫预处理的发展概况西欧、日本早在20 世纪60～70 年代就在铁水脱硫预处理，理论研究的基础上在工业上进行了应用。
国内武钢二炼钢1 9 7 9 年引进了日本新日铁的机械搅法(ＫＲ)铁水脱硫装置，天钢，宣钢，冷水江，攀钢，酒钢等企业先后由国内自主开发了喷吹石灰，萤石的脱硫方法。
铁水深度三脱处理：铁水罐或专用转炉分期脱磷(石铁水深度三脱处理：铁水罐或专用转炉分期脱磷石灰系脱磷剂)、脱硫镁系或电石系脱硫剂镁系或电石系脱硫剂)。
灰系脱磷剂、脱硫(镁系或电石系脱硫剂。
加料系统操作规程一、备料操作1、采取自动备料方式，以手动备料方式为辅；2、自动备料操作方式：设定称量值，开启自动备料，备料各阀自动关
闭；3、手动备料操作方式：先开启排气阀，再开启下料阀，最后开启下料助吹阀，待称量值离设定称量值差100kg 时，先关闭下料阀，再关闭下料助吹阀，最后关闭排气阀；二、仓泵加料操作1、检查氮气总管压力值≥1MPa仓泵、输送管道无堵塞，方可进行加料操作。
2、采取手动加料方式：开启助吹阀，再依次开启底吹阀、流态化阀、压送阀，待送料仓泵称量值为“0”或负数值时延长5～10 秒进行吹扫后，依次关闭压送阀、流态化阀、底吹阀，最后关闭助吹阀，送料结束。
三、仓泵加料操作原则各阀门根据生产实际情况进行流量、压力开度调节，以不引起铁水喷溅和仓泵、输送管道堵塞为原则。
用于铁水贮存、铁水装入炼钢炉之前，铁水装入用于铁水贮存、运输和去除铁水中过多杂质的设备统称铁水预处理设备。
铁水预处理设备包括:旧式炼钢包括: 除铁水中过多杂质的设备统称铁水预处理设备，混铁炉，新式炼钢工艺线上的混铁车和铁水脱硫、工艺线上的混铁炉，新式炼钢工艺线上的混铁车和铁水脱硫、脱硅(简称三脱)设备。
结论
铁水预处理已成为现代先进转炉低成本冶炼洁净钢的重要工序。
对不同处理容器、处理方法的动力学条件比较得出最佳铁水预处理容器应为铁水包KR 法脱硫，专用转炉脱硅，脱磷。
借鉴JFE 的混铁车铁水预处理新方法，将浸入式氧枪的浸入深度和吹入铁水中的气体流量调整到最佳状态，控制炉渣成分，进而控制喷溅，提高铁水预处理用氧气固体脱氧剂的利用效率。
参考文献
书籍：（1）王延溥，克敏．金属塑性加工学——轧制理论与工艺〔北京：冶金工业出版社〕
（2）孙本荣，王有铭，陈瑛。
中厚钢板生产北京：治金工业1993。