毕业论文-深脱硫工艺应用与研究.doc

引 言 在钢铁市场面临市场激烈竞争的形势下,用户对产品质量,品种的要求不断提高。深脱硫已经成为提高钢质、扩大品种和改善转炉炼钢操作的重要手段。硫作为一种有害元素(特殊要求钢种除外),不仅对最终产品的内在质量和机械性能具有显著的影响,而且也增加转炉冶炼的负担和铸坯产生热裂的危险性。深脱硫不仅是生产纯净钢的需要,也是市场和企业发展的需要。 为了使钢中硫含量降到尽可能低的程度，世界主要钢铁大国不断进行各种冶炼工艺技术的研究开发，并取了一定的技术成果。国内外主要钢铁公司生产低硫钢的主要生产工艺流程为：铁水预处理一转炉一LF钢包炉…(RH真空处理)…连铸，在此工艺基础上，各个厂家对精炼工艺中的一些技术进行了深人研究，其主要内容包括：铁水预处理技术；转炉冶炼技术，冶炼低硫钢时，为尽量防止“回硫”现象的发生，目前国内外普遍采用加低硫废钢、少渣冶炼技术，在冶炼过程中往炉中加煅烧含镁石灰，在转炉放完钢后后钢包中加入脱硫剂；炉外精炼技术，在进行钢包精炼时吹氩技术非常关键，因为吹氩可以为脱硫反应创造较好的动力学条件，促进脱硫反应、均匀钢液成分、提高工作效率；精炼渣优化的研究，为了进一步改善精炼渣的性能提高脱硫效果，国外厂家在炉外精炼时对传统精炼渣进行了优化，开发新的高硫容、低熔化温度、流动性好的精炼渣，成为目前对精炼渣优化的研究趋势。 莱钢银山型钢炼钢厂进一步优化铁水脱硫预处理工艺，优化转炉炉外脱硫剂的成分，同时保证良好的脱氧，保证一次拉碳合格率，减少转炉终点钢水的后吹，降低[O]含量，同时严防转炉炉后下渣，实现转炉放钢过程中的进一步脱硫，从而精炼深脱硫提供了条件，以提高了精炼脱硫率。并根据试验X80生产实践，本厂的实际情况总结低硫钢冶炼工艺及改进的措施。但是目前仍然存在的困难是如何确定最佳的工艺制度以达到最理想的炼钢工艺，需要以后的生产实践过程中，紧密联系理论，不断探索，敢于创新，争取在最短的时间内取得最佳的效果，实现扩大品种，降低成本，增强企业的竞争力。 第一章 铁水预处理 1.1铁水预处理的发展及趋势 近年来由于考虑到高炉的原料情况和提高生产效率，并且为适应转炉提高质量的要求，在装料前，普遍对铁水进行预处理。铁水预处理包括对铁水中的硅、锰、磷、硫、氮进行处理。其中，为冶炼低硫钢种而进行的铁水预脱硫处理以被广泛采用。实际操作中采用与硫亲和力大的物质作为脱硫剂，如钙、镁、稀土金属以及Na2CO3、CaC2、镁焦、氮化石灰及生石灰等。为了提高这些脱硫剂的效率，以及提高炉渣碱度和流动性，增加反应界面，发展了用搅拌进行有效脱硫的方法。铁水同时脱磷、脱硫在日本发展很快，并导致炼钢工艺发生根本性的变化[1,2]。 汽车用钢、海上采油平台用钢、石油管线钥、硅钢等要求更高的性能，原工艺不能满足要求，铁水预处理可以提高钢的纯洁度和性能，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。国外先进钢铁厂一般均采用全量铁水脱硫预处理：日本绝大多数钢厂采用全量铁水“三脱”(脱Si、P、S)预处理。 随着冶金技术的发展，铁水炉外脱硫技术的研究与实践正风糜世界。在一般情况下，硫是钢中的有害元素。高炉要获得低硫铁水就必须提高渣的碱度和炉温，而这将使高炉技术经济指标下降。转炉由于炉内冶炼过程热力学条件的制约，脱硫率仅40%左右。因此，为保证钢的质量，就必须在炉外对铁水进行脱硫预处理。铁水炉外脱硫技术从本世纪30年代开始应用、60年代蓬勃发展至今，在国外已趋成熟，在实际生产中大量应用，处理工艺方法种类繁多，约六类16种。 先后发明的工艺有摇动法， 包括瑞典的单向偏心摇动铁水罐法和日本神户川崎铁厂的可逆旋转式DM摇包法；机械搅拌法有原西德DO(Demag-Ostberg)法、RS(Rheinstahl)法和赫歇法，日本新日铁的KR(Kambara Reactor)法和千叶的NP法；吹气搅拌法有新日铁的PDS(底喷)法和CLDS(顶喷)法；钟罩压入法，主要有美国Janes Laughlin公司的镁焦法和其它镁系脱硫法；喷吹法有原西德Thyssen的ATH(斜插喷枪)法和新日铁的TDS(顶喷)法；炉前铁水沟连续脱硫法。 我国在50年代初期就开始用苏打铺撒法处理高硫铁水。但由于我国从平炉改造到转炉炼钢比较晚，因此铁水炉外脱硫到70年代才逐渐发展起来。至今，攀钢、武钢、鞍钢、宝钢、太钢、包钢、齐钢、天钢、上钢一厂、冷水江铁焦总厂、承钢、酒钢、宣钢、重钢、涟