铁水预处理(脱硫)

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铁水预处理工艺

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。

4-铁水预处理工艺

4-铁水预处理工艺

第四章铁水预处理工艺本章要点:工艺概况(全貌、历史、现状)基本原理应用(炼钢基本理论)主要工艺过程(关键工艺技术)新技术、发展趋势和存在问题(兴趣点)1、铁水预处理概述铁水预处理是指高炉铁水在进入炼钢炉之前预先脱除某些杂质的预备处理过程。

分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理两大类。

普通铁水预处理包括:铁水脱硫、铁水脱硅和铁水脱P。

特殊铁水预处理一般是针对铁水中含有的特殊元素进行提纯精炼或资源综合利用,如铁水提钒、提铌、脱铬等预处理工艺。

铁水预处理容器的选择根据铁水预处理容器的选择,脱硫工艺可分为:•混铁车喷吹法•铁水罐法•铁水包法发展趋势:采用铁水包作为铁水脱硫预处理的容器铁水脱硫喷吹工艺铁水脱硫喷吹工艺铁水预处理的化学冶金学意义化学冶金学意义:创造最佳的冶金反应环境!钢铁冶金工艺优化:高炉⎯→分离脉石、还原铁矿石铁水预处理⎯→脱硅、脱磷、脱硫转炉⎯→脱碳、升温钢水炉外精炼⎯→去夹杂、合金化铁水预处理(脱硫)的优越性(1) 满足用户对超低硫、磷钢的需求,发展高附加值钢种:如:船板钢、油井管钢:[S]、[P]<0.005 %管线钢、Z向钢、IF钢:[S] ≤0.002~0.004 % (2) 减轻高炉脱硫负担,放宽对硫的限制,提高产量,降低焦比;(3)炼钢采用预处理后的低磷、低硫铁水冶炼,可获得巨大的经济效益。

能提高转炉生产率、降低炼钢成本、节约能耗。

转炉脱磷、脱硫任务减轻,渣量大大降低,造渣料急剧减少,渣中TFe降低,铁损减少,锰回收率急剧增加,锰铁消耗降低,转炉吹炼时间缩短,炉龄延长。

(4) 炉外铁水预处理脱磷、脱硫可保持同炉内一样良好的热力学条件,还可通过采用搅拌措施,大大改善动力学条件,以较少的费用获得很高的脱磷、脱硫效率。

(5) 高炉某些特殊炉况下要造酸性渣如排碱,铁水含硫偏高,炉外要进行补充脱硫。

(6) 铁水深度预处理是目前冶炼纯净钢最经济的、最可靠的技术保障,已成为生产优质低磷、低硫钢必不可少的经济工序。

铁水预脱硫工艺探讨

铁水预脱硫工艺探讨

O 引 言
铁 水 预 处 理 技 术 作 为 提 升 钢 铁 产 品 质 量 和 发 展 品种 的 重 要 条 件 之 一 , 水 预 处 理 技 术 是 发 展 洁 净 钢 的必 由之 路 。 在 钢 铁 工 业 发 达 国 铁
用 纯 Mg 而 与 其 他 材 料 混 合 一 起 喷 入 , , 目前 多 与 C 0一 起 混 合 后 作 成 a 混合脱硫剂 。 2 Mg的 价 格 昂贵 , 因 Mg 合脱 硫 剂 只 要 配 比 合 适 . 会 使 其 ) 但 混 也 用量少 , 而且 铁 水 温 降 小 , 量 少 , 损 也 少 等 特 点 , 综 合 成 本 也 不 渣 铁 其 定 高 , 且 由于 用 量 少 , 理 周 期 也 短 , 高 节 奏 的 转 炉 也 是 有 利 而 处 对 的, 因此 Mg脱 硫 剂 已 越 来 越 多 被 采 用 。
图 1 :
1 常 用 脱 硫 剂 及 脱 硫 反 应
l1 常 用 脱 硫 剂 _ 经 过 长 期 的生 产 实践 , 目前 主要 的 铁水 脱 硫 剂 有 :
C a系 : 电石粉( a 2、 C C )石灰 ( a 、 C O) 石灰石 (a O ) C C 等;
Mg系 : 属 Mg粉 : 金
方便 。
图1 K R搅 拌 法脱 硫
武钢二炼钢 KR法是 利用机械 搅拌作用 使脱硫剂 与铁水 混匀达 到 脱 硫 目的 , 此 , 硫 剂 利 用 率 高 , 因 脱 消耗 较 低 , 目前 武 钢 二 炼 钢 K R
铁 水 脱 硫 的 脱 硫 剂 消 耗 达 到 50 g t eC O基 )左 右 . 拌 器 寿 命 达 . /. (a k F 搅
N a系 : 打 ( aC 3。 苏 N  ̄O ) 1 脱 硫 剂 的反 应 特点 . 2

铁水预处理技术

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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Northeastern University
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
Northeastern University
第二讲
铁水炉外处理技术
战东平
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Northeastern University
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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Northeastern University
[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

铁水预处理的工艺流程

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)炼钢工艺学

(铁水预处理)炼钢工艺学
现代化的钢铁企业都不采用此法。但在设备简陋、铁
水含硫又高的小钢铁厂,还经常被采用。
机械搅拌法
靠旋转沉入铁水中的搅拌器或转动盛铁水的容器使铁水 与脱硫剂搅拌混合。
采用搅拌器和采用转动容器机械搅拌法,均可控制铁水 与脱硫剂的搅拌时间和搅拌强度,用CaC2作脱硫剂能得到 >90%的脱硫效率(单向摇包法搅拌混合较差,脱硫率比双向 摇包法约低10%),可以把铁水中的硫稳定地降低到<0.010%。
1、铁水预脱磷的基本原理
铁水中的磷首先氧化成P2O5,然后与强碱性氧化物结合成 稳定的磷酸盐而去除。
在铁水预脱磷过程中,首先要有适当的氧化剂将溶解于 铁水中的磷氧化,然后采用强有力的固定剂,使被氧化 的磷牢固地结合在炉渣中。
4.4 铁水预脱磷工艺
2、铁水预脱磷方法 ◆ 在高炉出铁沟或出铁槽内进行脱磷 ◆ 在铁水包或鱼雷罐车中进行预脱磷 ◆ 在专用转炉内进行铁水预脱磷
武钢旋转实心搅拌器的KR机械搅拌法,铁水的含硫量 可从0.06%降低到0.005%。实践证明,此类脱硫设备可以用 价廉的石灰进行有效的脱硫。设备最简单,脱硫效率高。
转动容器的回转炉法和摇包法,由于设备复杂,维修费用高 和难于大型化,发展前途不大。
搅拌器法
旋转实心搅拌器的 搅拌法(KR法)
旋转空心搅拌器的搅 拌法(DORA法)
4.5 铁水“三脱”工艺
铁水三脱工艺特点 o 优点: ▪ 可实现转炉少渣冶炼(渣量< 30 kg/t)。 ▪ 铁水脱硫有利于冶炼高碳钢、高锰钢、低磷钢、特殊钢
(如轴承钢、不锈钢)等。 ▪ 可提高脱碳速度,有利于转炉高速冶炼。 ▪ 转炉吹炼终点时钢水锰含量高,可用锰矿直接完成钢水合
金化。 o 缺点: ▪ 铁水中发热元素减少,转炉的废钢加入量减少。 转炉少渣炼钢工艺——铁水预处理将S、P(脱P需先脱Si )

铁水预处理工艺

铁水预处理工艺

投资成本(—)

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。
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【本章学习要点】本章学习铁水预处理脱硫的优点,常用脱硫剂种类及其反应特点,脱硫生产指标,KR法脱硫的生产工艺流程和脱硫的基本操作,混铁车喷吹脱硫的工艺特点和工艺操作。

第一节铁水预脱硫的概念和优点铁水预处理,炼钢生产中主要是指铁水在进入转炉之前的脱硫处理。

广义的铁水预处理是指包括对铁水脱硫、脱硅、脱磷的三脱处理,另外还有特殊铁水的预处理,如含V铁水的提V等。

铁水脱硫是二十世纪70年代发展起来的铁水处理工艺技术,它已成为现代钢铁企业优化工艺流程的重要组成部分。

铁水脱硫的主要优点如下:1.铁水中含有大量的硅、碳和锰等还原性的元素,在使用各种脱硫剂时,脱硫剂的烧损少,利用率高,有利于脱硫。

2.铁水中的碳、硅能大大提高铁水中硫的活度系数,改善脱硫的热力学条件,使硫较易脱致较低的水平。

3.铁水中含氧量较低,提高渣铁中硫的分配系数,有利于脱硫。

4.铁水处理温度低,使耐火材料及处理装置的寿命比较高。

5.铁水脱硫的费用低,如在高炉、转炉、炉外精炼装置中脱除一公斤硫,其费用分别是铁水脱硫的2.6、16.9和6.1倍。

6.铁水炉外脱硫的过程中铁水成份的变化,比炼钢或钢水炉外处理过程中钢水成份的变化对最终的钢种成份影响小。

采用铁水脱硫,不仅可以减轻高炉负担,降低焦比,减少渣量和提高生产率,也使转炉也不必为脱硫而采取大渣量高碱度操作,因为在转炉高氧化性炉渣条件下脱硫是相当困难的。

因此铁水脱硫已成为现代钢铁工业优化工艺流程的重要手段,是提高钢质量、扩大品种的主要措施。

早期的铁水脱硫方法有很多种:如将脱硫剂直接加在铁水罐罐底,靠出铁铁流的冲击形成混合而脱硫的铺撒法。

也有将脱硫剂加入装有铁水的铁水罐中,然后将铁水罐偏心旋转或正向反向交换旋转的摇包法。

之后逐步发展至今天采用的KR搅拌法及喷枪插入铁水中的喷吹法。

第二节常用脱硫剂及脱硫指标一、常用脱硫剂经过长期的生产实践,目前选用作为铁水脱硫剂的主要是Ca、Mg、Na等元素的单质或化合物,常用的脱硫剂主要有:Ca系:电石粉(CaC2)、石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)等Mg系:金属Mg粉Na系:苏打(Na2CO3)二、常用脱硫剂反应特点1.电石粉碳化钙脱硫反应为用CaC2脱硫有如下特点:1)在高碳系铁水中,CaC2分解出的Ca离子与铁水中的硫有极强的亲和力。

因此CaC2有很强的脱硫能力,在一定的铁水条件下,用CaC2脱硫,脱硫反应的平衡常数可达6.9×105,反应达到平衡时,铁水中硫含量可达4.9×10-7。

2)用CaC2脱硫,其脱硫反应是放热反应,有利于减少铁水的温降。

3)脱硫产物CaS,其熔点24500C,因此脱硫后,在铁水面上形成疏松的固体渣,有利于防止回硫,且对混铁车内衬浸蚀较轻,扒渣作业方便。

4)由于电石粉脱硫能力强,故用量少,渣量也较少。

5)电石粉易吸潮,吸潮时产生如下反应:CaC2+H2O=CaO+C2H2CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2这个反应会大大降低电石的脱硫能力,而且放出的C2H2是属易爆气体,因此在运输和保存电石粉时要采用氮气密封,储料罐必须安装乙炔检测等安全装置,以防爆炸等事故。

6)用电石粉脱硫生成的碳除饱和溶解于铁水外,其余以石墨态析出,喷吹过程中随喷吹气体有少量的电石粉带出,同时还有少量的C2H2产生,这些都会对环境产生污染,故必须有除尘设备。

2.石灰粉脱硫石灰脱硫的反应式为:用脱硫有如下特点:1)在高C和一定含硅量的铁水中,有较强的脱硫能力,在1350℃时,用脱硫,反应达平衡时,铁水中硫含量可达,比的脱硫能力要弱得多。

2)脱硫渣为固体渣,扒渣方便,对铁水缶、混铁车侵蚀较小,但用量较大,故形成的渣量也大,铁损也较高,铁水温降也较大。

3)石灰粉资源广、价格低、易加工,使用安全。

4)石灰粉流动性差、在输送中易堵塞、在料罐中也可能会“架桥”而堵料,且石灰易吸潮,吸潮后其流动性大大恶化,吸潮后会生成,不仅影响脱硫效果,而且会污染环境,因此,石灰的加工运输和贮存都要在干燥条件下进行,一般也采用氮气密封和输送。

3.用Mg粉脱硫用Mg粉脱硫,其反应式为:镁粉脱硫有如下特点:1)Mg有很强的铁水脱硫能力,13500C时,用Mg粉脱硫,反应的平衡常数为3.17×105,反应达到平衡时,铁水中含硫量可达l.6×10-7,大大高于Ca0的脱硫能力。

2)Mg的沸点为ll070C,Mg加入铁水后,变成Mg蒸气,形成气泡,使Mg的脱硫反应在气液相界面上进行,另外由于金属Mg变成Mg蒸气.使得反应区附近的流体搅拌良好,大大增强Mg的脱硫效果。

3)Mg在铁水中有一定的溶解度,铁水经过Mg饱和后能防止回硫,这部份饱和的Mg在铁水处理后的运送过程中仍能起到脱硫作用。

4)由于Mg进入铁水后就会气化,反应非常强烈,因此一般不使用纯Mg,而与其他材料混合一起喷入,目前多与Ca0一起混合后作成混合脱硫剂。

5)Mg的价格昂贵,但因Mg混合脱硫剂只要配比合适,也会使其用量少,而且铁水温降小,渣量少,铁损也少等特点,其综合成本也不一定高,而且由于用量少,处理周期也短,对高节奏的转炉也是有利的,因此Mg脱硫剂已越来越多被采用。

其他脱硫剂,像石灰石(CaCO3)因脱硫效果差而且铁水温降太大,而像苏打(Na2CO3)由于资源短缺,而且脱硫产物呈液态对罐衬侵蚀严重,降温也大,因此这些在铁水脱硫生产中已较少采用。

三、脱硫生产指标对一种脱硫工艺方法或脱硫剂的脱硫效果的评定,目前还没有一个统一的、全面的指标来反映,但在实际生产中仍可根据以下指标来评价其脱硫效果。

1.脱硫效率()式中:——处理前铁水原始含硫量,%——处理后铁水成品含硫量,%此值反映脱硫工艺对铁水脱硫的直接影响,是工艺操作中很重要的工艺参数,值较大,说明此工艺的脱硫效果越好,当然值的大小与原始含硫量有关,如脱硫前原始硫很高,即使值较大,也不能说明成品硫就很低。

此外由于公式中无脱硫剂的使用量,因此该公式并未反映出脱硫剂的脱硫效果。

2.脱硫剂效率(Ks)式中:w—脱硫剂的消耗量,kg/t铁假设在脱硫反应过程中,脱硫剂的效率不变,则:脱硫剂效率Ks的意义是单位脱硫剂的脱硫量,此值虽不能准确地描述脱硫剂的脱硫能力,但在生产操作中有实际意义。

当掌握了一定工艺条件下的经验脱硫数据后,就可以根据要求的脱硫量控制加入脱硫剂的数量。

3.脱硫剂的反应率ηM脱硫剂加入铁水后,并非全部脱硫剂都参与了脱硫反应而起到了脱硫作用,为比较脱硫工艺中脱硫剂参与脱硫反应的程度,可用脱硫剂的理论消耗量和实际消耗量的比值来表示脱硫剂的反应率式中:——脱硫剂的理论消耗量,kg/t铁——脱硫剂的实际消耗量,kg/t铁例如:用电石粉的脱硫剂的反应率式中:64—的分子量32 — S的分子量—电石粉的单耗,kg/t铁—电石粉中的含量,%一般来说脱硫剂的反应率都不高,电石粉的反应率为20~40%,而石灰粉的反应率仅5~10%。

4.脱硫分配比脱硫的产物必须进入渣中,从而使钢中的硫减少,其反应式简化为:。

炉渣的脱硫能力,通常用硫在渣—铁中的分配比的大小来表示,=(S)/[S]式中:—硫在渣—铁中分配比(S)—渣中硫的含量,%[S]—铁中硫的含量,%值越大,说明炉渣的脱硫能力越强,一般而言,象高炉渣由于FeO低,可达100,电炉还原期可达30~50,而转炉渣仅为5~10。

第三节常用脱硫方法及其操作一、铁水罐搅拌法脱硫(KR法)搅拌法是铁水脱硫技术的重要进展,它放弃了传动的容器运动方式,通过搅动来使液体金属与脱硫剂混合接触达到脱硫目的。

搅拌法分为两种形式即莱茵法和KR法。

a -- 莱茵法b-- KR法图9—1 搅拌法脱硫两种方法的最大区别是搅拌器插入铁水深度不同,莱茵法搅拌器只是部分地插入铁水内部,通过搅拌使罐上部的铁水和脱硫剂形成涡流搅动,互相混合接触,同时通过循环流动使整个罐内铁水都能达到上层脱硫区域段实现脱硫,KR法是将搅拌器沉浸到铁水内部而不是在铁水和脱硫剂之间的界面上通过搅拌形成铁水运动旋涡使脱硫剂撒开并混入铁水内部,加速脱硫过程。

武钢二炼钢KR法是利用机械搅拌作用使脱硫剂与铁水混匀达到脱硫目的,因此,脱硫剂利用率高,消耗较低,目前武钢二炼钢KR铁水脱硫的脱硫剂消耗达到5.0kg/t.Fe(CaO 基) 左右,搅拌器寿命达到700余次,耐材消耗0.02kg/吨,脱硫效果[S]可以达到0.001%,脱硫效率≥90%,可以生产和满足不同低硫品种的需求。

1.KR铁水脱硫工艺流程机械搅拌法脱硫就是将耐火材料制成的搅拌器插入铁水罐液面下一定深处,并使之旋转。

当搅拌器旋转时,铁水液面形成“V”形旋涡(中心低,四周高),此时加入脱硫剂后,脱硫剂微粒在浆叶端部区域内由于湍动而分散,并沿着半径方向“吐出”,然后悬浮,绕轴心旋转和上浮于铁水中,也就是说,借这种机械搅拌作用使脱硫剂卷入铁水中并与接触,混合、搅动,从而进行脱硫反应。

当搅拌器开动时,在液面上看不到脱硫剂,停止搅拌后,所生成的干稠状渣浮到铁水面上,扒渣后即达到脱硫的目的。

脱硫前,铁水缶中若有高炉渣,应先扒渣,即脱硫前后要二次扒渣。

下图KR专用罐工艺流程(图9—2):图9—2 KR专用罐工艺流程高炉铁水罐直接KR法脱硫工艺流程:图9—3 高炉铁水罐直接KR法脱硫工艺流程2.原料要求1)高炉铁水条件铁水温度:T≥l2500C铁水硫含量:[S]≤0.060%渣层厚度:处理铁水量:Q=80~90吨/罐·次2)脱硫剂(KC—2#)(1)重量配比:活性石灰:88—90%萤石:12—10%(2)粒度要求:粒度≤0.1mm0.1-0.6mm0.1-1.0mm≥1.0mm比例 <5%≥60%≥30%≤5%(3)要求新鲜、干净、干燥、不混有杂质、不粉化变质。

3)镁质复合脱硫剂(试行)(1)重量配比:活性石灰 75~80%萤石:15~10%Mg粉:≥10%(2)粒度要求(活性石灰、萤石同KC—2#脱硫剂)(3)Mg:阻燃时间,闪点:6150C左右3.KR铁水脱硫的基本操作1)扒渣操作:(1)脱硫铁水罐由牵引车运载至扒渣位置后,由主控台将罐倾斜至扒渣角度(以铁水不能溢出为准),然后进行扒渣操作。

(2)扒渣机在运转前接通电源并选择好手动或自动操作方法(扭动转换操作手柄),要确认清楚手动(ISW)或自动(3PL)灯光显示和紧急停车手动按钮的位置。

(3)要确认压缩空气的入口压力达到0.6~0.8MPa,操作压力>0.45MPa。

(4)扒渣机运转前,小车的前进端极限应设在零位,后退端极限应设在拾位上,否则不允许运转。

(5)扒渣机的前后行程5-6米,高度为0.9米,左右旋转角度为12.50。

(6)当罐内铁水中带有大于600kg的渣块时原则不能强行扒渣,应将铁水返回到混铁炉。

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