铁水脱硫预处理技术及其在炼钢的应用.doc

目录 摘　　要 2 一 绪论 2 二 脱硫剂的选择 2 1.1常用的脱硫剂 3 1. 2如何选择脱硫剂 3 三 脱硫喷吹方式的选择 4 2.1脱硫预处理喷吹方式的选择 4 2.2脱硫预处理方法 4 四 铁水脱硫预处理工艺在炼钢的应用 5 3.1工艺流程 5 3.2主要设备及工艺参数 5 3.2.1脱硫前铁水条件 6 3.2.2脱硫剂配比 6 3.2.3脱硫剂喷吹速度 6 3.24氮气工作压力 6 3.2.5铁水脱硫作业周期时间 6 3.3脱硫剂 7 3.4脱硫处理效果 7 3.5脱硫处理能力及脱硫处理比 9 结　　论 9 参 考 文 献 10 铁水脱硫预处理技术及其在炼钢的应用 摘 　要：通过比较，分析几种脱硫剂和喷吹方式的特点，介绍炼钢铁水脱硫工艺及处理效果，并提出了铁水脱硫站存在的问题和改进意见。 关键词：铁水预处理;脱硫;喷吹 一 引言： 对一般钢种来说除了易切削钢之外，硫是有害元素。降低钢水的含硫量是保证钢材质量的关键之一。由于转炉脱硫的局限性，铁水脱硫预处理已成为转炉炼钢生产的重要工序。铁水脱硫预处理技术，对于优化钢铁产品的生产工艺，减轻高炉和转炉的冶炼负荷，提高钢材质量，扩大生产品种，生产高附加值新产品具有重要作用。国外钢厂一般采用 100 %铁水脱硫预处理，日本的钢铁企业，铁水“三脱”脱 Si、P、S 预处理比已超过90 %。我国铁水预处理技术主要采用脱硫处理工艺，1999 年全国铁水预处理比为23 %,很不适应钢的品种质量要求与连铸发展。为适应炼钢生产发展的要求，我国 2000～2005 年冶金科技指南要求，年产量大于 100 万 t 的钢厂应进行铁水预处理，全国铁水预处理比要由 20 %提高到60 %。 二 　脱硫剂的选择 （一）常用的脱硫剂 实际生产中，铁水预脱硫常用的脱硫剂有 4种： 1 石灰粉系; 2 碳化钙系; 3 钝化镁系; 4苏打粉系。脱硫剂是决定脱硫率和脱硫成本的主要因素。选择脱硫剂需要考虑脱硫效率、成本、资源、环境保护、对罐体耐火材料的侵蚀、脱硫产物形态和安全等因素。 这4 种脱硫剂特点的对比见表1。 从表1可看出，任何一种脱硫剂单独使用时，都达不到完全满意的效果。近期工业铁水预脱硫技术的发展，主要倾向于两种脱硫剂方案：1 CaO- Mg基熔剂; 2 CaC - Mg基熔剂。 实践证明，氧化钙和镁基熔剂共同使用或碳化钙和镁基熔剂共同使用比单独使用效果好，其原因在于： 1 镁在熔剂中不仅充当一种脱硫,还在熔池内起搅拌作用; 2 溶剂中一定量的 CaO 或 CaC，可控制镁的挥发速度,阻止镁的挥发损失。在相同脱硫条件下，CaO - Mg基脱硫剂不但比 CaC - Mg 基脱硫剂少产生大约 15 %的渣，而且铁损低、工艺投资小。因此，CaO - Mg基脱硫剂得到更普遍的使用。 （二）如何选择脱硫剂 现在的问题是选择什么脱硫剂最好?　 过去普遍采用钙系脱硫剂即CaO+CaF2十C或CaO十CaC2十CaF2。至于镁，人们早就认识到镁是一种很强的脱硫剂，镁进入铁水后立即汽化并与铁水中的硫产生化学反应，反应区流体搅拌强烈，脱硫反应的动力学条件比其他方法单纯固液两相反应条件要好，从热力学角度看，镁和硫在铁水中的溶度积随温度下降而下降，所以处理后铁水在运送过程中还有二次脱硫作用，镁可以防止铁水回硫。但是由于其价格昂贵和易燃易爆的化学特性，一般不敢问津。早期曾经将镁制成镁焦、镁铝、镁白云石等以块状物加入铁水中近年来又开发了喂丝法，都取得了很好的脱硫效果，但在大规模铁水预处理工艺中并未得到广泛应用。20世纪70年代原苏联乌克兰亚速钢厂采用喷吹法将纯镁粒喷入铁水罐中脱硫获得成功，到了20世纪80年代，技术发展对钢的纯净度要求越来越高，人们又注意到镁的高效脱硫功能，镁剂喷吹脱硫开始兴起。在西方，由于已建了大量喷钙系粉剂脱硫的铁水预处理设施，不可能拆除另建，但为了满足对钢质愈来愈高的要求，一般都是在原有的喷吹系统上增设镁粒喷吹罐，与原有的粉剂配合使用，按脱硫程度的不同调节镁的加入比例和方式，或将镁粒以一定比例混入钙系粉剂中仍利用原有的喷吹系统进行喷吹，形成所谓复合镁脱硫喷吹工艺。　　铁水预处理喷吹法现有三种工艺：钙系脱硫剂工艺、复合镁脱硫剂工艺和纯镁粒脱硫剂工艺其中复合镁工艺是从钙系脱硫剂工艺中演化而来的，就其工艺方法和工艺设备而言两者没有区别，但由于使用的脱硫剂不同效果却大不一样，尤其对于铁水深脱硫([s]≤0．005％)来说钙系脱硫剂就显得力不从心，即使勉强达到，也是以大消耗量、大渣量、更长的处理周期和铁水更大的温度损失及金属损失为代价得来的，长的处理周期和过高的处理成本使钙系脱