国内外铁水脱硫预处理技术发展概括

国内外铁水脱硫预处理技术发展概括

1前言

20世纪50～60年代世界上有的钢厂由于铁水含硫高(大于

0.08%),而对铁水脱硫进行了研究和应用。70年代由于二次世界石油危机使生产成本大幅提高,世界钢产量1978年突破7亿t后到1982年下降到6.46亿t,这时,汽车工业为减重节能对钢材性能提出了更高要求。因此,70～80年代以降低成本、提高质量和开发品种为主的新工艺、新技术得到广泛研究和迅速应用,连铸和炉外精炼技术发展很快。在西欧60年代后期〔1〕、日本70年代初期对铁水预处理研究工作的基础上,于70年代后期用于生产,80年代在发达国家获得广泛应用,并成为钢铁生产中必不可少的工序〔2〕、完善钢铁生产工艺最有效的技术之一〔3〕、生产低硫磷(〔Ｓ〕、〔Ｐ〕不大于0 015%)和超低硫磷钢(〔Ｓ〕、〔Ｐ〕不大于0.005%)的必要手段,是实现经济炼钢的必要前提〔4〕。

我国武钢、太钢、宝钢、攀钢和宣钢〔3〕等非常重视铁水预处理技术,70年代后期就引进了这一技术并进行了研究,80年代陆续投入生产。以后又有十几个钢铁企业做了大量工作,但由于长期以来突出产量,忽视质量品种,直到1998年我国铁水预处理比才达22%左右。我们由钢铁大国向钢铁强国的转变过程中,铁水预处理技术必然会获得应有的地位,取得重大发展。

2铁水脱硫预处理用熔剂的研究和应用现状

脱硫剂主要有石灰(CaO)基脱硫剂、苏打(Na2CO3)脱硫剂、电石(CaC2)基脱硫剂和镁基(Mg)脱硫剂。从其脱硫热力学研究得出,在1350℃时的脱硫反应平衡常数从大到小依次

为:CaC2→Na2O→Mg→CaO。

2.1 CaC2基脱硫剂的特点和应用

CaC2脱硫能力很强,但极易吸收水份而生成乙炔(C2H2),容易爆炸。其运输储存需保护性气氛,使用中必须采取安全措施。动力学研究表明,CaC2脱硫反应速度的限制性环节是CaC2颗粒和铁水界面的铁水一侧界面层硫的扩散速度,因而要加入促进剂。常用促进剂有CaCO3和MgCO3,促进剂在铁水中分解，生成大量CO2气泡,一方面搅动铁水,加快硫的扩散,一方面CO２气泡冲破载气(N2)气泡,释放出携带的大量CaC2粉末,从而提高了CaC2的利用率。试验表明,加入CaCO3可提高CaC2利用率1倍。

但加入CaCO3后,生成的CO2具有氧化性,对脱硫不利,为此加入碳,使CO2还原成CO。实验表明,加入10%碳,可提高CaC2的利用率6.7%,使脱硫命中率达95%左右。法国敦克尔刻索拉克钢铁公司采用该类脱硫剂,用量3kg/t,终〔Ｓ〕小于0.010%,脱硫率ηs大于75%。采用CaC2 60%+CaO 20%+C 5%脱硫剂,用量2.55kg/t,终〔Ｓ〕达0.0069%,脱硫率大于80%,处理时间15～40min。我国攀钢采用CaC2 50%～55%+CaO

30%～45%+CaF2 4%～10%+焦炭 1%～5%,原始硫0.078%左右,脱硫率大于70%,也属该类。

CaC2+干煤粉+Mg 脱硫剂是CaC2基脱硫剂的另一种复合形式。德国发明的钙镁混合脱硫法其脱硫剂组成为:CaC266%～86%+干煤粉(挥发份不小于15%)+细镁粉10%～30%，可以获得很好的脱硫效果。Ca2C、Mg作为复合脱硫剂的基本组成,应用最为广泛。CaC2和Mg粉可单独顺序使用,也可混合使用。美国LTV公司在〔Ｓ〕不小于0.045%和〔Ｓ〕不大于0.007%时采用CaC2,在其间采用Mg粉。

2.2、镁基脱硫剂的特点与应用

镁具有较强的脱硫能力,但镁的熔点和沸点较低(651℃和1107℃),加入铁水中生成镁气泡对铁水起到搅拌作用,脱硫速度很快,另外镁在铁水中有一定溶解度可防止回硫，但镁蒸汽压大(1350℃时0～63MPa),加入铁水中时会发生爆炸式反应造成喷溅，同时还价格高、成本高。因而,一般应加入一定的添加物,常用添加物有Al2O3、CaO、CaF2等,将Mg制成Mg 10%～90% (含Mg 10%～90%)的混合物,以克服上述不利因素,又充分发挥其脱硫速度快、效果好的优势,同时提高镁的利用率。

镁铝脱硫剂,加入20%Al,可使Mg的蒸发降至23%/min,增加铝含量可进一步降低Mg的蒸发速度,其达到最大蒸发速度的温度也会

显著提高〔7〕,从而提高安全性。如北美地区镁基脱硫剂基本上采用

Mg+CaC2(或CaO),其中Mg为Mg 10%～90% 。喷入方法有联合顺序喷入和混合喷入。联合顺序喷入一般有二支喷枪,最多三支喷枪,每支喷枪喷入一种脱硫剂。如一支喷(CaC2+CaO作为载剂,一支喷Mg,载剂:镁为3∶1或4∶1。脱硫剂用量0.686kg/t、喷吹时间3.4min,原始〔Ｓ〕为0.030%时,可将硫脱至0.015%。脱硫剂用量1 267kg/t,喷吹时间6.3min,可将硫脱至0.005%。德国Alexander Rhombeng等指出,欧洲和北美目前主要采用CaC2(或CaO)+Mg脱硫剂〔1〕。在CaC2用量2.0kg/t和Mg用量0.1kg/t,CaO用量1.5kg/t和Mg用量0.4kg/t 时,喷吹时间大约需10min,铁水温降10℃左右,铁损9kg/t左右,脱硫效果很好。

镁基脱硫剂的另一复合形式是Mg+焙烧白云石。俄罗斯伊利奇·乌里乌波尔钢铁公司用该脱硫粉剂制成镁芯丝加入铁水,在镁单耗0.61～0.75kg/t时,脱硫率稳定在60%～68%,终点硫达0.01%的占90%,其中达0.003%的占20%〔8〕。土耳其伊兹密尔钢铁厂用的脱硫剂组成为Mg 48%～52% + MgO 1%+Al30%～40% + SiO25%～10%，脱硫剂粒度0.2～1.0mm,脱硫剂用量0.427kg/t,喷吹时间6～8min。

镁粒包衣用天然气做载气脱硫。包衣材料通常是Na、K等氯化盐。乌克兰亚速钢厂使用效果很好,镁利用率提高了25%,终点〔Ｓ〕不大于0.01%时,镁消耗平均降低15%,向渣中加入白云石、石灰、铁鳞等时,可进一步提高Mg的利用率,加入石灰筛下物2～3kg/t时镁的利用率可再提高15%。

2.3 CaO基脱硫剂的特点与应用

在1350℃时,CaO脱硫反应的平衡常数为6.489,平衡时铁水中硫含量为0.0037%,脱硫能力比CaC2、Na2CO3和Mg弱。但由于资源丰富、价格便宜、安全、无污染和对耐材侵蚀较轻仍受到一定的关注。除在CaC 2和Mg基脱硫剂中常有一定的加入量外,也可单独使用。

CaO熔点较高(1870℃),在铁水温度下为固态,影响脱硫速度,所以常需加入CaF2。CaF2加入量以10%为佳,继续增加其脱硫速度和脱硫率变化不大(CaF2本身无脱硫能力),加入CaF2后使脱硫剂降低熔点变为液态,另F-对CaO表面致密脱硫层有破坏作用,促进了脱硫。加铝提高脱硫效率原因类似,加铝后使CaO颗粒表面形成的2CaO·SiO2致密层(含S大于0.08%时)变为3CaO·Al2O3或12CaO·7Al2O3,其熔点较低(分别为1535℃和1415℃),使铁水中S扩散至CaO比较容易,从而促进了脱硫速度。日本做过实验,加Al后脱硫率提高30%。韦尔顿钢铁公司在喷吹石灰+镁脱硫剂前,喷吹铝混合剂(铝+石灰+萤石等),脱硫效果明显。美国钢铁公司加里厂在喷吹石灰+镁脱硫剂前,加入23kg/t 铝条可以减少所需镁量。这均表明用石灰脱硫时,加入铝可促进脱硫,其另一原因是铝是强脱氧剂,加Al后硫的活度提高。

CaO脱硫率低、脱硫速度慢,发达国家单独使用逐渐减少。我国对CaO基脱硫剂研究较多,一方面侧重于添加剂,一方面侧重于石灰

活性。东北大学与鞍钢第三炼钢厂对活性度的研究表明,活性石灰的脱硫率不小于90%,而普通石灰脱硫率小于70%。活性石灰用量增加脱

硫率增加,用量从6kg/t增至10.5kg/t,脱硫率从80%增至93%～96%。东北大学与宝钢对粗晶粒石灰石加食盐煅烧制得的石灰对脱硫的影

响进行了实验,比不加食盐煅烧的石灰活性度高,脱硫率平均提高23.92%〔９〕。经研究认为:活性石灰中CaO(n)结构数量增加,加食盐煅烧后石灰颗粒较大的缺陷多,比表面积大。钢铁研究总院对添加物进行了研究〔10〕,除CaF2外对添加CaCl2、CaCO3、天然碱进行了对比,在脱硫剂用量1%的情况下,吹炼8min,加天然碱的脱硫率最高(73%),加CaCl2的为63%,加CaCO3的为44%。用量为1.5%时,加天然碱的脱硫率为87%。天然碱的主要成份为Na2CO3 82%、Na2SO4 5%、SiO2 3.2%。由于Na2CO3脱硫能力高于CaO、CaCl2和CaCO3,所以加入天然碱后脱硫率较高。

Na2CO3有很强的脱硫能力,1350℃时脱硫反应平衡常数与CaC2相当。由于在1250℃以上易挥发形成白色浓雾,脱硫产物Na2S会被空气氧化成SO2和Na2O,Na2O被还原生成Na蒸汽在空气中燃烧又形成大量烟雾,造成污染、堵塞管道,加剧侵蚀。Na2CO3分解吸热量大,生成的Na2O进入渣中使渣变稀,不易扒渣,所以Na2CO3已不单独作为脱硫剂使用。目前基本以CaC2、Mg和CaO基脱硫剂为主,发展的趋势是

Mg+CaC2(或CaO)复合脱硫剂,无Mg、CaC2和CaO基趋于减少。

3铁水脱硫工艺的进展

3.1 脱硫动力学条件的改善

铁水脱硫最初用铺撒法,以后开发了机械搅拌法。该法种类较多,其中搅拌器法效果最好。武钢最早引进的是KR法(搅拌器是外敷耐火材料的十字型叶轮)。以后又开发了吹气搅拌法,其中主要是顶吹法。当前主要采用喷射法(ATH、TDS、IRSID、ISID),近几年又开发了喂丝法。其思路之一是改善其动力学条件,缩短扩散路径,改善限制性环节。

喷射法是利用惰性气体为载体将脱硫粉剂喷入铁水中,使细小的脱硫剂尽可能均匀的分散在铁水中,载气形成气泡搅动铁水,从而大大提高脱硫速度、脱硫率和脱硫剂利用率。

喂丝法是将炉外精炼的喂丝法移植到铁水脱硫中来的,主要用于镁基脱硫剂,一方面可避免爆炸式的脱硫反应造成的喷溅,一方面可提高镁的利用率。

3.2 脱硫粉剂的应用

为了加快脱硫速度、缩短脱硫时间、提高脱硫率和脱硫剂利用率,脱硫剂基本上全部用粉剂(0.1～1.2mm),并且用插入式喷枪和较深铁水容器(铁水包),将脱硫剂喷入铁水深处,使脱硫剂与铁水较充分地混合,脱硫剂在铁水中有较长的滞留时间。喂丝法也是使用镁基脱硫粉剂,喂丝机将芯线插入铁水中,随包裹材料熔化将镁粉加入铁水中。

3.3 脱硫设备更加合理

80年代初以前,脱硫基本上是在鱼雷罐中进行的,鱼雷罐狭长熔池浅,喷入脱硫粉剂不易与铁水均匀混合,容易造成死角、粉剂在铁水中滞留时间短,造成脱硫不稳定,脱硫率和脱硫剂利用率低,铁水温降大。之后脱硫移入铁水包或混铁车。在铁水包中喷枪插入深度在铁水深度的2/3以上。

3.4 联合顺序喷粉和混合喷粉脱硫

脱硫粉剂采取每种单独加入还是混合后加入也成为关注的内容。单独顺序加入一般用2～３支喷枪,每支喷枪的喷吹系统都是独立的。美LTV公司从成本降低角度出发,在〔Ｓ〕不小于0.045%和小于0.007%时单独喷CaC2粉,中间含量喷镁粉。有的企业一支枪喷CaC2(或CaO

或二者混合物),而且作为载剂先行喷入铁水,另一支枪喷Mg粉。这种方法的好处是便于控制,脱硫程度可以预测。

混合喷吹是将脱硫粉剂预先混合或者通过双管喷枪后混合,前者一套喷吹系统,后者二套喷吹系统。这种方法的优点是节约时间40%以上,脱硫剂节省5%,占地面积小。

3.5 脱硫过程动态控制

为实现经济脱硫和提高脱硫效果,克虏伯Polyins公司开发了自动化控制系统。该系统配有补偿功能的计量和控制装置,它可根据铁水、脱硫剂、喷枪等实际条件及处理目标等参数对脱硫操作自动控制,还可使铁水脱硫和转炉冶炼实现最佳配合。

4铁水预处理在转炉炼钢中的作用及其发展前景

4.1 脱硫预处理在转炉炼钢中的作用

4.1.1提高钢材性能和扩大转炉冶炼钢种汽车用钢、海上采油平台用钢、石油管线钢、硅钢等要求更高的性能,原工艺不能满足要求,采用铁水预处理可以提高钢的纯洁度和性能。采用铁水预处理对新品种开发也起着重要推动作用,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许多多新钢种,大大扩大了转炉冶炼钢种的范围。通过铁水预处理保证了钢性能的稳定性、均匀性。如报道指出:为防止普通钢板坯内裂纹和提高表面质量,规定〔Ｓ〕小于0.02%;为防止结构钢各向异性,要求〔Ｓ〕不大于0.011%。

4.1.2保证连铸和连铸坯质量过多的非金属夹杂物影响连铸顺利进行,有时会造成漏钢。同时容易引起铸坯内裂纹的产生,严重影响铸坯表面质量,降低连铸坯收得率、轧材合格率和成材率。因此国内外大型企业连铸钢水用铁水基本上全部经脱硫处理(如宝钢)。

4.1.3提高竞争能力的需要80年代初期,欧洲钢铁企业为提高质量和竞争力规定,大批量生产〔Ｓ〕不大于0.02%,小批量生产〔Ｓ〕不大于0.010%,优质钢〔Ｓ〕不大于0.005%。1994～1995年要求进一步提高:70%的产品〔Ｓ〕不大于0.015%,50%的产品〔Ｓ〕不大于

0.010%,28%的产品〔Ｓ〕不大于0.005%,10％左右的产品〔Ｓ〕不大于0.002%〔11〕。日本80年代中期后,产品实物质量已达到相当高的水平。上述质量水平的钢,无疑必需进行铁水预处理,日本六大钢铁企业转炉钢厂均配备了三脱设备(有报道14个厂配备了三脱)。美国钢铁工业在困难时期就是靠与日六大钢合作,提高了技术水平摆脱困境的。

4.1.4、铁水预处理有较好的经济效益美国内陆板材公司在分析了现场条件下从高炉到钢包各阶段脱硫费用后发现,转炉中脱硫费用最高,铁水脱硫费用最低。

采用铁水脱硫后,高炉铁水含硫可以放宽要求,从而高炉炉渣碱度可以降低,如从1.2降到1.06,焦比可降36kg/t,生产率提高13%。宣钢使用结果是:焦比降低20kg/t,增产5%,一级品率从20%增至80%～90％,吨铁效益10元以上。冷水江铁焦总厂采用铁水脱硫后,经济效益100万元/a以上。

用处理后的铁水炼钢,可减少熔剂加入量,进行少渣(或无渣)炼钢,减少了熔剂消耗,也减少了铁损,炉衬寿命提高;缩短吹炼时间,可提高生产率。SRP工艺表明,熔剂消耗几乎减少一半。NKK福山厂渣量从100kg/t减至30kg/t,冶炼周期缩短 2～3 min。

炼钢成本计算表明,采取铁水脱硫后吨钢成本降低3.41美元。

上述反映出直接经济效益,从采用铁水预处理后产品质量提高增加竞争力,扩大市场占有率、提高企业生存和发展能力来说其作用和意义更具根本性。高附加值产品的开发,适应能力的增强,对企业发展注入了新的活力。

4.2、铁水预处理已成为转炉炼钢生产必不可少的工序

从欧洲1995年对钢中硫含量的规定和日本、美国等发达国家的实物质量及规定看出,普通钢硫含量都在0.015%(或0.02%)以下,结

构钢在0.011%以下,相当数量(50%左右)的钢硫含量在0.01%以下,〔Ｓ〕不大于0.005%的比例也接近了30%。这表明即便是冶炼普通钢时铁水也需脱硫预处理,不难看出西方及发达国家铁水预处理应用的广泛程度。

连铸比的提高推动了铁水预处理的应用,现在已形成共识,连铸

钢水用铁水必须脱硫处理,宝钢已经做到。1996年世界连铸比已达72.6%,发达国家连铸比基本都达90%以上。其他许多连铸比不太高的国家也在大力应用铁水预处理。这充分表明,是否进行铁水预处理已成为钢铁生产现代化程度、钢铁强国、钢铁企业水平的重要标志之一。

我国太钢、武钢、宝钢、攀钢、宣钢等十分重视铁水预处理,研究与应用已走在其他企业的前面,他们的产品质量、高附加值产品开发也属国内前列。在结构调整已成为当务之急的今天,国内许多企业都把铁水预处理作为工艺结构、产品结构调整的重点,从报道看,另有

十几个企业已在应用、在建或处于试验阶段。可以预见,近几年国内将会有更大的发展,我国铁水预处理及炉外精炼必将成为工艺结构调整的重点,使我国由钢铁大国变为钢铁强国。

铁水预处理(脱硫)

【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、1 6.9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：

铁水预处理工艺

摘要 本设计的的题目:铁水脱硫预处理技术的发展及其应 用。 内容：讲述铁水脱硫预处理技术的发展状况及趋势。 分析几种脱硫剂和喷吹方式的特点,脱硫剂效率 及脱硫剂的反应率和影响铁水脱硫效果效率的 因素等。 介绍炼钢铁水脱硫工艺及助理效果,并提出铁水 脱硫预处理生产中存在的问题和改进意见。 关键词；铁水预处理；脱硫;喷吹;效率；反应率。

目录 第一章绪论……………………………………… １.1铁水预处理概念……………………… 1.2铁水预处理的发展基础……………… 1.3铁水脱硫预处理的发展概况………．． １．4铁水脱硫预处理的经济指标……………. １.４.1脱硫效率…………………….. 1.4.２脱硫剂效率………………… １.４．３脱硫剂的反应率………………. 1．４． 4 脱硫分配比……………….. 第二章铁水脱硫的热力学………………………. 2.1 脱硫剂的种类……………………. 2.2 脱硫剂的反应特点…………………….. 2.3 如何选择脱硫剂………………………….

2.5影响铁水脱硫效果的因素…………… 第三章脱硫的喷吹方式………………………… 3.1脱硫预处理喷吹方式的选择………… ３.2脱硫预处理方法……………………… 第四章铁水脱硫预处理工艺在炼钢的应用…．4．1 工艺流程…………………………．. ４．２主要设备及工艺参数……………….. 4.２.１脱硫前铁水条件……………….? ４.2.2 脱硫剂配比………………… 4.2.3脱硫剂的喷吹速度……………….. 4.２.4 氮气的工作压力………………… 4．２.５铁水脱硫作业周期时间………… 4．3脱硫处理能力及脱硫处理比…………

铁水预处理工艺技术操作规程

注：（1）视脱硫剂理化指标，可将前[S]减少或提高0.010％。 （2）前[S]0.045％时，可将前[S]提高0.004～0.005％。

（3）根据搅拌头状况、铁水带渣量的多少，脱硫剂加入量可适当调整。 2. 扒渣作业： 2.1 将铁水罐在扒渣位准确停位（以行程开关控制停位精度）。 2.2 接通扒渣扒电源选择手动或自动操作方法，确认各信号是否正常及各分功能 紧停开关位置。（一般都手动操作）。 2.3 确认扒渣压力正常，小车前进端极限在零位，后退端极限在十位上。 2.4 调整大臂高度，试扒后再调整适宜高度。（见扒渣机操作说明） 2.5 当罐内渣块600kg（目测）时，原则上不能强行扒渣。 2.6 前渣扒至铁水裸露4/5（目测）,无块砣渣漂浮。后渣扒至铁水裸露3/4（目 测）。 3. 搅拌作业： 3.1 确认画面信号是否正常，确认铁水罐中心线对准搅拌器中心线，正负误差 50mm（以行程开关控制停位精度）。 3.2 测铁水液面的准确高度，（解：搅拌头插入深度：铁水的中上部1/2--1/3，要根据搅拌头的形状、铁水包的大小、液面漩涡情况具体确定），搅拌时间8～12分钟（异常情况调整搅拌时间时，必须在备注栏注明），转速75～110转/分。 3.3 在正常铁水液面方可操作，选择手动或自动及手动自动兼容操作方法，但自 动时各对应功能应选择自动状态。 3.4 加入脱硫剂时转速值应比所需转速设定低～15转，距投料剩余（80～100）kg时均匀增至所需转速并依据火花飞溅及亮度进行增减调节。（加脱硫剂的时间以搅拌头转速起来、电机电流稳定、铁水液面漩涡比较好） 3.5 搅拌结束前2分钟实施必要的均匀减速，但转速不得低于75转/分，搅拌结 束时，将铁水罐车操作指令送至现场或主台。 3.6 每处理完一罐，要对搅拌头进行检查确认，出现严重的槽沟孔眼，凹陷情况 必须进行热修补后方能使用。 3.7 处理后硫未达目标值，在铁水后温1250℃，经调度同意可进行二次脱硫。 4. 铁水罐车走行操作： 4.1 确认信号显示正常，确认方向。 4.2 倾翻车走行时原则上只能由现场操作。 4.3 操作时先点动，再联动，运行中要监视电缆柱运行情况。

铁水预处理工艺

摘要 本设计的的题目：铁水脱硫预处理技术的发展及其应 用。 内容：讲述铁水脱硫预处理技术的发展状况及趋势。 分析几种脱硫剂和喷吹方式的特点，脱硫剂效率 及脱硫剂的反应率和影响铁水脱硫效果效率的 因素等。 介绍炼钢铁水脱硫工艺及助理效果，并提出铁水 脱硫预处理生产中存在的问题和改进意见。 关键词；铁水预处理；脱硫；喷吹；效率；反应率。

目录 第一章绪论……………………………………… 1.1 铁水预处理概念……………………… 1.2铁水预处理的发展基础……………… 1.3铁水脱硫预处理的发展概况……….. 1.4铁水脱硫预处理的经济指标……………. 1.4.1脱硫效率…………………….. 1.4.2脱硫剂效率………………… 1.4.3脱硫剂的反应率………………. 1.4.4 脱硫分配比……………….. 第二章铁水脱硫的热力学………………………. 2.1 脱硫剂的种类……………………. 2.2 脱硫剂的反应特点…………………….. 2.3 如何选择脱硫剂…………………………. 2.5 影响铁水脱硫效果的因素…………… 第三章脱硫的喷吹方式………………………… 3.1脱硫预处理喷吹方式的选择………… 3.2脱硫预处理方法……………………… 第四章铁水脱硫预处理工艺在炼钢的应用…. 4.1 工艺流程………………………….. 4.2 主要设备及工艺参数………………..

4.2.1 脱硫前铁水条件………………. 4.2.2 脱硫剂配比………………… 4.2.3脱硫剂的喷吹速度……………….. 4.2.4 氮气的工作压力………………… 4.2.5 铁水脱硫作业周期时间………… 4.3 脱硫处理能力及脱硫处理比…………

铁水预处理脱硫的优点

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、1 6.9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(Ca C2)、石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)等 Mg系：金属Mg粉

铁水预处理工艺及设备

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

国内外铁水脱硫预处理技术发展概括

国内外铁水脱硫预处理技术发展概括 1前言 20世纪50～60年代世界上有的钢厂由于铁水含硫高(大于 0.08%),而对铁水脱硫进行了研究和应用。70年代由于二次世界石油危机使生产成本大幅提高,世界钢产量1978年突破7亿t后到1982年下降到6.46亿t,这时,汽车工业为减重节能对钢材性能提出了更高要求。因此,70～80年代以降低成本、提高质量和开发品种为主的新工艺、新技术得到广泛研究和迅速应用,连铸和炉外精炼技术发展很快。在西欧60年代后期〔1〕、日本70年代初期对铁水预处理研究工作的基础上,于70年代后期用于生产,80年代在发达国家获得广泛应用,并成为钢铁生产中必不可少的工序〔2〕、完善钢铁生产工艺最有效的技术之一〔3〕、生产低硫磷(〔Ｓ〕、〔Ｐ〕不大于0 015%)和超低硫磷钢(〔Ｓ〕、〔Ｐ〕不大于0.005%)的必要手段,是实现经济炼钢的必要前提〔4〕。 我国武钢、太钢、宝钢、攀钢和宣钢〔3〕等非常重视铁水预处理技术,70年代后期就引进了这一技术并进行了研究,80年代陆续投入生产。以后又有十几个钢铁企业做了大量工作,但由于长期以来突出产量,忽视质量品种,直到1998年我国铁水预处理比才达22%左右。我们由钢铁大国向钢铁强国的转变过程中,铁水预处理技术必然会获得应有的地位,取得重大发展。

2铁水脱硫预处理用熔剂的研究和应用现状 脱硫剂主要有石灰(CaO)基脱硫剂、苏打(Na2CO3)脱硫剂、电石(CaC2)基脱硫剂和镁基(Mg)脱硫剂。从其脱硫热力学研究得出,在1350℃时的脱硫反应平衡常数从大到小依次 为:CaC2→Na2O→Mg→CaO。 2.1 CaC2基脱硫剂的特点和应用 CaC2脱硫能力很强,但极易吸收水份而生成乙炔(C2H2),容易爆炸。其运输储存需保护性气氛,使用中必须采取安全措施。动力学研究表明,CaC2脱硫反应速度的限制性环节是CaC2颗粒和铁水界面的铁水一侧界面层硫的扩散速度,因而要加入促进剂。常用促进剂有CaCO3和MgCO3,促进剂在铁水中分解，生成大量CO2气泡,一方面搅动铁水,加快硫的扩散,一方面CO２气泡冲破载气(N2)气泡,释放出携带的大量CaC2粉末,从而提高了CaC2的利用率。试验表明,加入CaCO3可提高CaC2利用率1倍。 但加入CaCO3后,生成的CO2具有氧化性,对脱硫不利,为此加入碳,使CO2还原成CO。实验表明,加入10%碳,可提高CaC2的利用率6.7%,使脱硫命中率达95%左右。法国敦克尔刻索拉克钢铁公司采用该类脱硫剂,用量3kg/t,终〔Ｓ〕小于0.010%,脱硫率ηs大于75%。采用CaC2 60%+CaO 20%+C 5%脱硫剂,用量2.55kg/t,终〔Ｓ〕达0.0069%,脱硫率大于80%,处理时间15～40min。我国攀钢采用CaC2 50%～55%+CaO

铁水预处理工艺方法及原理

铁水预处理工艺方法及原理 铁水预处理是指铁水兑入炼钢炉前对其进行脱除杂质元素的一种处理工艺。常用的工艺方法有：铁沟散料法、铁水罐内喷吹法、铁水罐内机械搅拌法等。 （1）铁沟散料法：高炉出铁时，在铁沟内的铁水上散入工业纯碱（Na2CO3） 或复合脱硫剂（由Na2CO3 、CaO、CaCO3、CaF2、C粉等配合而成），利用铁水流动时的冲击湍流运动使铁水与脱硫剂搅拌混合，促进脱硫反应，达到脱硫目的。该法简便易行，但脱硫效率波动大（约为20—60%）、环境污染 大、恢硫多。已基本 不用。 （2）铁水罐内喷吹 法：如右图所示：在 送去转炉的铁路线 上设立喷吹脱硫站， 喷枪的铁管外复合 有耐火材料浇注料， 可插入铁水内一定深度，以空气为载体，喷入粉状脱硫剂，进行脱硫，而后耙除脱硫渣，防止恢硫（脱硫渣如果不去掉，在后续过程中，脱硫渣中的硫又会返回铁水中，造成恢硫）。由于该法使脱硫剂与铁水接触良好，脱硫效率较高，还可脱除部分硅和碳。

常用的脱硫剂： a、钝化石灰粉（不含钝化剂的石灰，存放时间稍长，吸水到 一定程度，就会堵塞喷吹系统）。 优点：成本较低、脱硫效率较高。缺点：环保较差、铁 水温降较大。 b、复合脱硫剂（由Na2CO3 、CaO、CaCO3、CaF2、C粉等 配合而成）。优点：成本较低、脱硫效率较高、比钝化石 灰粉较易耙渣。 缺点：环保较差、铁水温降较大。 c、钝化镁粒（金属镁粒需钝化，否则存放时易氧化，同时载体需改 为氮气）。金属镁粒喷入铁水后，会迅速气化，与铁水接触条 件更好，脱硫率很高。 优点：脱硫率很高、喷吹设备和操作很简单、环保较好、铁水 温降很小、脱硫渣量很小。缺点：成本高。 d、钝化镁粒与钝化石灰混喷（结合了金属镁粒脱硫率很高和 钝化石灰成本低的优点，还可根据铁水含硫量和所炼钢种，来调节钝化镁粒（0—100%）与钝化石灰的配比，从而达到最佳成本与脱硫率的配合。 优点：脱硫率很高且可调、环保较好、铁水温降较小、脱硫渣 量较小、成本较低且可调。缺点：喷吹设备投资较大、操作较 复杂。 应用厂家：唐钢一钢轧采用是单喷颗粒镁工艺进行铁水脱硫。

炼钢工艺流程图

炼钢厂工艺流程与设备规格性能一、炼钢厂工艺流程图 二、炼钢厂示意图 1、转炉示意图及工艺参数

工艺参数 转炉炉体 1.1炉体总高（包括炉壳支撑板）：7050mm 1.2炉壳高度：6820mm 1.3炉壳外径：Φ4370mm 1.4高宽比: H/D=1.56 1.5炉壳内径：Φ4290mm 1.6公称容量：50t 1.7有效容积：39.5m3 1.8熔池直径: Φ3160mm 1.9炉口内径：Φ1400mm 1.10出钢口直径：140mm 1.11出钢口倾角(与水平):20° 1.12炉膛内径：Φ3160mm 1.13炉容比:0.79m3 /t.s 1.14熔池深度：1133mm 1.15炉衬厚度：熔池：500mm 炉身：500mm 炉底：465mm 炉帽：550mm 1.16炉壳总重：77.6t 1.17炉衬重量：120t 1.18炉口结构：水冷炉口 1.19炉帽结构：水冷炉帽 1.20挡渣板结构：双层钢板焊接式 1.21托圈结构：箱式结构（水冷耳轴） 倾动装置 型式：四点啮合全悬挂扭力杆式（交流变频器调速） 最大工作倾动力矩：100t*m 最大事故倾动力矩：300t*m 倾动角度：±360° 倾动速度：0.2～1r/min

二、方坯连铸示意图 大包 中包 方坯弧形连铸机铸机基本参数： 机型：全弧形 铸机弧型半径：R6000/12000mm； 机～流：5～5 流间距：1250mm 弯曲：连续弯曲 矫直：连续矫直 铸坯规格：120mm × 120mm； 150mm × 150mm； 100mm × 173mm； 130mm × 173mm； 拉速：120mm × 120mm 3.2～3.76 m/min； 150mm × 150mm 2.0～3.0 m/min； 100mm × 173mm； 2.8～3.4 m/min； 130mm × 173mm； 2.0～3.0 m/min； 冶金长度： 14.69 m（全凝固矫直）；17.27 m（带液芯矫直）

铁水脱硫技术

铁水脱硫技术的研究进展 摘要：介绍了近几年我国铁水脱硫预处理技术的应用发展情况及达到的效果。对铁水脱硫预处理的不同工艺、不同技术装备作了对比介绍,分析了不同处理工艺和不同装备的特点,提出了脱硫工艺的选择思路。 关键字：铁水;脱硫；扒渣；脱硫剂 Abstract：China's desulphurization pretreatment technology development and achieve results in recent years are Introduced. Hot metal desulphurization pretreatment different process, technology and equipment are compared. Analyzed the different treatment processes and the characteristics of different types of equipment as well as proposed desulfurization process of selection idea. key wods: hot metal; desulphurization;slag skimming; Desulfurizer 硫在生铁中是有害元素，它促使铁与碳的结合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性。对大多数钢种，硫都能使其加工性能和使用性能变坏。一般钢种要求含硫量不得超过0.05%，优质钢种要求含硫量不得超过0.02^0.03，超低硫钢要求含硫量小于0 .005%。 20世纪50~60年代世界上有的钢厂由于铁水含硫高(大于0.08%),而对铁水脱硫进行了研究和应用。70年代由于二次世界石油危机使生产成本大幅提高,世界钢产量1978年突破7亿t后到1982年下降到6.46亿t,这时,汽车工业为减重节能对钢材性能提出了更高要求。因此,70~80年代以降低成本、提高质量和开发品种为主的新工艺、新技术得到广泛研究和迅速应用,连铸和炉外精炼技术发展很快。在西欧60年代后期、日本70年代初期对铁水预处理研究工作的基础上,于70年代后期用于生产,80年代在发达国家获得广泛应用,并成为钢铁生产中必不可少的工序,完善钢铁生产工艺最有效的技术之一〔3〕、生产低硫磷(〔S〕、〔P〕不大于0.015%)和超低硫磷钢(〔S〕、〔P〕不大于0.005%)的必要手段,是实现经济炼钢的必要前提。我国武钢、太钢、宝钢、攀钢和宣钢等非常重视铁水预处理技术,70年代后期就引进了这一技术并进行了研究,80年代陆续投入生产。以后又有十几个钢铁企业做了大量工作,但由于长期以来突出产量,忽视质量品种,直到1998年我国铁水预处理比才达22%左右。我们由钢铁大国向钢铁强国的转变过程中,铁水预处理技术必然会获得应有的地位,取得重大发展。对大多数钢种，硫都能使其加工性能和使用性能变坏。一般钢种要求含硫量不得超过0.05%，优质钢种要求含硫量不得超过0.02%，超低硫钢要求含硫量小于0 .005%。 目前，由于铁矿石和焦炭以及喷吹燃料含硫量高，只靠高炉和转炉冶炼难以达到低硫钢和超低硫钢要求的含硫指标。为了解放高炉，减轻转炉负担，铁水予脱硫具有现实意义。近一、二十年，许多冶金工作者在铁水脱硫剂的研制和铁水脱硫方法的改进方面，做了大量的试验研究工作。本文是在这一基础上，从冶金反应的热力学和动力学角度，进一步对铁水脱硫反应进行了分析讨论。 目前，广泛使用的铁水脱硫方法，一是通过浸人铁水申的喷枪往铁水中喷人脱硫剂的喷射脱硫法，另一种是在铁水巾转动用耐火材料制的搅拌叶轮，将脱硫剂与铁水充分搅拌混合进行脱硫的KR法。在设备费用方面，以构造简单的喷射法比较便宜，但此法一旦喷人的脱硫剂浮到铁水液面上就几乎不再发生反应，以致会残留大最未起反应

铁水预处理(KR)安全操作规程

仅供参考[整理] 安全管理文书 铁水预处理（KR）安全操作规程 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共4 页

铁水预处理（KR）安全操作规程 1.1未经过安全教育和考试的员工，不准上岗操作。 1.2严格执行班前安全会和班前设备检查确认制度。 1.3严格遵守劳动纪律，班中劳保齐全。 1.4凡使天车吊物时，必须按规定检查确认吊具是否安全，起吊重物时5m内严禁站人，严格执行《天车安全调运管理制度》。 1.5设备运行时严禁打扫卫生、检修或身体接触等危险操作，处理故障必须停电停机，挂牌检修。 1.6高温液体区域必须保持干燥，发现积水立即处理。 1.7点动微调定位，严防超位碰撞。 2.吊铁工岗位 2.1铁水包包壁出现掉砖、包底侵蚀严重时，不准使用。 2.2天车起吊铁水时，各班必须设专人指挥，严格执行炼钢厂天车起吊高温液体指挥规定。 2.3指挥人员必须手势规范，哨声响亮，站位合理安全，严禁翻结盖铁水。 2.4铁水包液面有大渣块不能扒出，不可进行铁水预处理。 2.5起吊铁水时必须确认天车两边钩头是否挂正挂好，落包时必须确认包位准确，放稳后，指挥人员方可离开。 2.6认真检查电缆、倾翻车齿轮圈等相关部位是否处于正常状态。 3.扒渣 3.1扒渣机链条松动，不准扒渣作业。 3.2扒渣机周围有人或未报警，不准扒渣作业。 3.3扒渣前必须检查渣罐是否对位准确、干燥，渣罐潮湿或有积水， 第 2 页共 4 页

严禁使用，防止爆炸伤人。 3.4调整好扒渣机前后行程、大臂高度，操作是不准刮蹭护板。 3.5出现异常情况，分功能关闭紧停。 3.6作业完毕后，扒渣机返回后端，并按要求铁水包安全运行到所需工作区域。 4.搅拌岗位 4.1微调对位，搅拌时铁水包正负误差不得超过50mm，锁定包位。 4.2铁水包净空尽量稳定控制。 4.3搅拌器侵蚀严重时，不准使用。 4.4显示器画面无异常时不准改变，有异常时应及时通知电仪控当班人员。 5.地面操作岗位 5.1渣车对位准确，防止因对位不准引起渣落到地面。 5.2保持地面干燥清洁，不得有积水或潮湿。 5.3根据生产需要及时开动渣车，渣满后及时清理。 5.4保持渣车轨道清洁，不得有异物，以防渣车倾翻或错轨。 第 3 页共 4 页

铁水预处理

铁水预处理技术方案 ●铁水预处理的热力学及动力学原理 ●铁水脱硫工艺及装置 ●铁水三脱（脱硅、脱磷、脱硫）工艺及装置 北京科大三泰科技发展有限公司 2004-2-13 铁水预处理技术方案 1．概述 铁水预处理技术从上个世纪六、七十年代发展起来到现在已经广

泛地应用于各国，用于提高铁水质量，其技术也已经得到迅速的发展，目前可以用于铁水预处理的技术不下二、三十种。 铁水预处理工艺方法主要有：（1）机械搅拌法，有代表性的是日本开发的KR法；（2）吹气搅拌法，包括顶吹喷粉法和底吹法，目前顶吹喷粉法得到最广泛的应用，如ATH、TDS、IRSID、ISIDD等法；（3）喂丝法近年来开始得到应用。 铁水预处理的主要工艺目标是：（1）脱硫；（2）脱磷；（3）脱硅、磷、硫（俗称三脱）；（4）其它。 从处理熔剂的选择来看有：主要是石灰系、碳化钙系、镁系三类脱硫剂，可以单独使用，可以复合应用，往往可以取得更好的冶金效果。 顶吹喷粉法近年发展了更多的工艺形成：产生了混合喷吹法和复合喷吹法以及分步喷吹法等。 从控制模型方面看：近年来更加重视建立较高精度的预处理粉剂喷吹量的控制模型。 还有一些不同的分类方法，但是无论怎样分类，每个企业选择的原则都是一样的，那就是从自己企业近期和长远规划来考虑，结合企业能力、产品目标、市场、经济效益等具体情况选择最适合自己的，最有利的方案。 本技术方案——从三个方面介绍科大三泰公司向用户推荐并可提供的技术装备： （1）（1）铁水罐顶喷纯化镁脱硫； （2）（2）铁水罐采用镁加钙系脱硫剂分步或复合喷吹脱硫（即所谓混喷）； （3）（3）铁水罐采用镁加钙系或者单纯钙系脱硫剂分步或者复合喷吹三脱（脱硫、脱磷、脱硅）； 是较高精度顶吹喷粉法；脱硫剂选用钝化镁粒或镁系的；喷吹工艺形式采用单系统喷吹或分步复合喷吹；为了提高镁的利用率，降低

铁水预处理的顺序选择

铁水预处理顺序的选择 1 CaO作“三脱”剂 （1）脱硅－脱硫－脱磷顺序 ——铁水沟处铁鳞脱硅 铁水脱硅是放热反应，铁水温度越低，脱硅的效果越好。考虑到铁水的脱硫温降和运输、等待温降，若将脱硅置于脱硫之后，脱硅时的铁水温度将较铁水沟脱硅更低，铁水预脱硅工序应尽量置于脱硫之后，而不是在脱硫之前。 ——脱硫 反应平衡时 [%S]达10-4数量级，可满足所有钢种的要求；温度的变化对铁水脱硫效果的影响很小，因此脱硫可考虑提至脱硅之前，在确保脱硫效果的同时使脱硅也处于较好的热力学条件下。 ——转炉内脱硅、脱磷 有资料表明：铁水中[%Si]大于0.15时为脱硅期，[%Si]小于0.15时脱磷反应才会开始，脱磷反应是放热反应，较低温度的脱磷炉内脱硅的热力学条件应是最佳的。因此应取消铁水沟处的高温脱硅，将其移至脱硫之后的脱磷转炉内和脱磷一同进行。 （2）脱硫－脱硅、磷顺序 “脱硫—脱硅、脱磷”顺序的情况下，脱硫反应平衡时量[%S]下降了一个数量级。将脱硅任务放在脱硫之后完成，能明显改善CaO粉剂脱硫的热力学条件。 （3）脱硅、脱磷－脱硫顺序 在“脱硅、脱磷—脱硫”顺序的情况下，脱硫反应平衡时 [%S]为10-3数量级，而在“脱硅—脱硫—脱磷”顺序下，[%S]为10-4数量级，在“脱硫—脱硅、脱磷”顺序下，[%S]为10-5数量级。显然“脱硫—脱硅、脱磷”顺序下CaO粉剂脱硫反应的热力学条件更好。 （4）同时“三脱” 机理研究表明：用氮氧复合气体作载气喷吹CaO粉同时进行铁水预处理“三脱”反应时，脱硅、脱磷主要是在喷枪附近的高氧势区进行的瞬时接触反应；脱硫则是还原性渣和铁水之间的持久接触反应。 对铁水预处理脱硅来说，脱磷转炉顶吹氧加CaO粉剂脱硅的热力学条件是最优的。 CaO的脱磷能力受铁水温度的影响很大，在其它操作条件允许的情况下，应该尽量在低温下脱磷。“脱硫－脱硅、脱磷”顺序下，专用脱磷转炉脱磷时铁水的温度较同时“三脱”时低。综合比较认为：Ca O作三脱剂时，脱磷应在脱硫之后，并在专用转炉内进行最佳。 喷吹CaO粉剂同时进行铁水“三脱”的脱硫能力相对最弱。 从热力学角度分析原因：同时“三脱”在同一个容器中既要实现氧化脱磷、脱硅，又要完成还原脱硫，两者都要兼顾，在热力学上存在着矛盾，工艺上也不好实现。而将脱硅、脱磷和脱硫分阶段处理，分别创造氧化和还原的气氛，显然比同时“三脱”的热力学条件更优化。 由以上计算与分析可知，CaO作三脱剂时的最佳预处理顺序为：脱硫－脱硅、脱磷。 2 镁粉作脱硫剂，CaO作脱硅、脱磷剂 从热力学角度看，理论上“脱硅、脱磷－脱硫”顺序下镁粉能将铁水中的[%S]降至10-6～10-7数量级，而“脱硫－脱硅、脱磷”顺序下镁粉只能将铁水中的[%S]降至10-5～10-6数量级。但由图1可知，温度对脱硫的影响较小，但对硅磷却有着很大的影响，高温不利于脱硅磷，1500℃时，硅、磷含量在0.01%以上，不能满足要求，此时硫含量为20ppm，满足要求，因此综合考虑，镁粉作脱硫剂，CaO作脱硅、脱磷剂最佳顺序为：脱硫－脱硅、脱磷。

铁水预处理脱硫分析

铁水预处理脱硫分析 【摘要】铁水预处理是现代化炼钢厂的重要工序之一，其目的主要是降低铁水中的某些有害元素含量，为炼钢提供合格的铁水，而脱硫技术更是重中之重。，采用铁水脱硫技术已成为钢铁企业质量水平的一个标志。本文对铁水预处理脱硫技术及方法进行了阐述。 【关键词】铁水预处理脱硫剂的比较喷吹法 1、铁水预处理发展概况 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1979年引进了日本新日铁的机械搅拌法(ＫＲ)铁水脱硫装置，北台，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。1985年宝钢一炼钢引进日本鱼雷罐车内喷吹石灰、萤石的脱硫装置。武钢一炼钢开发的镁基混合喷吹工艺，1998年宝钢，鞍钢，包钢引进美国EMSⅡ公司镁基复合喷吹技术，本钢引进了霍戈文镁基复合喷吹法脱硫技术。 近几年我国铁水预处理有了强劲发展，随着钢产量从1996年1亿t发展到2004年的2.725亿t，近5年来全国共计建设了约80多套铁水脱硫预处理装置，处理能力近7000万t。新建设的铁水脱硫预处理生产线使用的脱硫工艺主要有ＫＲ法和喷吹法，处理容器基本上为转炉铁水罐。近几年来铁水脱硫预处理的发展还有以下特点： 铁水脱硫每罐铁水容量从50ｔ(石钢等)到300ｔ(宝钢)不等。脱硫剂主要为石灰和金属镁，既有以单独一种粉剂作脱硫剂的(如武钢一炼钢，邯钢三炼钢等)，也有以一种粉剂为基础的复合粉剂作脱硫剂的(如包钢，梅钢等)。以金属镁作脱硫剂得到了大力发展，使用镁及镁基脱硫剂的生产线占到了80以上)。大部分为引进国外先进的脱硫预处理工艺。如日本的KR法，北美、西欧的镁基复合喷吹技术，乌克兰的单吹颗粒镁喷吹技术。在工艺相似的情况下，引进技术来自不同的技术供应商。如复合喷吹法既有美国ＥＳＭⅡ、加拿大DAN1ELICORUS(原霍戈文)、还有日本DIAMOND公司等。

炼钢工艺流程图

炼钢工艺流程 1炼钢厂简介 炼钢厂主要将铁水冶炼成钢水，再经连铸机浇铸成合格铸坯。现有5座转炉，5台连铸机，年设计生产能力为500万吨，现年生产钢坯400万吨。其中炼钢一分厂年生产能力达到240万吨；炼钢二厂年生产能力为160万吨。 2炼钢的基本任务 钢是以Fe为基体并由C、Si、Mn、P、S等元素以及微量非金属夹杂物共同组成的合金。 炼钢的基本任务包括：脱碳、脱磷、脱硫、脱氧去除有害气体和夹杂，提高温度，调整成分，炼钢过程通过供氧造渣，加合金，搅拌升温等手段完成炼钢基本任务，“四脱两去两调整”。 3氧气转炉吹炼过程 氧气顶吹转炉的吹氧时间仅仅是十分钟，在这短短的时间内要完成造渣，脱碳、脱磷、脱硫、去气，去除非金属夹杂物及升温等基本任务。 由于使用的铁水成分和所炼钢种的不同，吹炼工艺也有所区别。氧气顶吹转炉炼钢的吹炼过程，根据一炉钢吹炼过程中金属成分，炉渣成分，熔池温度的变化规律，吹炼过程大致可以分为以下3个阶段： （1）吹炼前期。（2）吹炼中期。（3）终点控制。 炼好钢必须抓住各阶段的关键，精心操作，才能达到优质、高产、低耗、长寿的目标。 装入制度 装入制度是保证转炉具有一定的金属熔池深度，确定合理的装入数量，合适的铁水废钢比例。

3.1.1装入量的确定 装入量是指转炉冶炼中每炉次装入的金属料总重量，它主要包括铁水和废钢量。目前国内外装入制度大体上有三种方式： （1）定深装入；（2）分阶段定量装入；（3）定量装入 3.2.2装入次序 目前永钢的操作顺序为，钢水倒完后进行溅渣护炉溅渣完后装入废钢，然后兑入铁水。 为了维护炉衬，减少废钢对炉衬的冲击，装料次序也可以先兑铁水，后装废钢。若采用炉渣预热废钢，则先加废钢，再倒渣，然后兑铁水。如果采用炉内留渣操作，则先加部分石灰，再装废钢，最后兑铁水。 供氧制度 制订供氧制度时应考虑喷头结构，供氧压力，供氧强度和氧枪高度控制等因素。 3.2.1氧枪喷头 转炉供氧的射流特征是通过氧枪喷头来实现的，因此，喷头结构的合理选择是转炉供氧的关键。氧枪有单孔，多孔和双流道等多种结构。永钢使用的是4孔拉瓦尔喷头形式喷枪。 3.2.2氧气压力控制 氧气压力控制受炉内介质和流股马赫数的影响。经测定，炉内介质压力一般为—，流股马赫数在—之间。因此目前在转炉上使用的工作压力为—，视各种扎容量而定。一般说来，转炉容量大，使用压力越高。 3.2.3氧气流量和供氧强度 （1）氧气流量：

铁水预处理脱硫工艺的探讨

铁水预脱硫工艺的探讨 摘要：本文重点讨论铁水预处理中脱硫工艺的方法及特点，为国内各个钢厂选择合理有效的工艺，提高铁水质量，增加市场竞争力提供重要的参考信息。 关键词：铁水预处理脱硫剂搅拌法喷吹法扒渣 1 前言 铁水预脱硫工艺是指铁水进入炼钢炉前的脱硫处理，它是铁水预处理中最先发展成熟的工艺。对于优化钢铁冶金工艺、提高钢的质量、发展优质钢种、提高钢铁冶金综合效益起着重要作用，是不可缺少的工序。国内昆钢通过铁水预处理脱硫工艺，铁水中的含硫量从110多个降为15个（含硫量0.001%称为1个硫），使钢材的内在质量得到了提升，明显增加了市场竞争力和经济效益。 2 铁水预脱硫的必要性 钢的很多性能都受含硫量及其在钢中形成的硫化物夹的杂物理和化学影响，硫化物—硫化锰夹杂在热轧温度下很容易变形，成为延伸性夹杂，引起钢性能各向异性。除易切削钢外，硫是影响钢质量和性能主要有害元素，影响钢的加工性能和使用性能。普通钢：特别是连铸坯内部裂纹和表面质量均与[S]有关，要求[S]≤0.02%；低硫钢：结构钢为实现均匀机械性能，减少各相异性，则要求[S]≤0.011%；极低硫钢：石油和天然气输送管线、海上采油平台、厚船板和航空用钢等要求有更好均匀机械性能和更高冲击韧性，而硅钢要求有良好的磁性，薄钢板则要求良好深冲性能等，都要求[S]≤0.005%。 铁水中硫主要来自加入高炉的焦炭、煤粉和矿石等，高炉内脱硫必须通过增加渣量、提高炉渣碱度和炉温来降低铁水硫含量值，高碱度会增加铁水硅含量，消耗额外热量，导致炼钢石灰耗量增加，对炼钢带来一系列问题，同时降低金属收得率。所以，一般情况下高炉采用低碱度操作，可以显著降低焦比，减少渣量，降低铁水温度和硅含量，使高炉产量增加。但产出的铁水含硫较高，如果转炉采用高硫铁水冶炼低硫钢，势必采用造碱度渣，并经多次扒渣、再造渣操作，这样势必带来许多不利影响，严重影响钢的质量，降低炉龄，不能把硫降到较低水平。 所以，只有采用低硫铁水炼钢才能提高钢的质量和各项技术经济指标，降低炼钢成本。而铁水预脱硫处理是获得低硫铁水有效途径，已被公认为脱硫过程的最佳工艺。 3 铁水预脱硫的原理及脱硫剂 3 .1铁水预脱硫的原理 铁水预脱硫基本原理是利用与硫亲和力比铁大的元素化合物（俗称脱硫剂），加入铁水夺取硫化铁中的硫，使之转变更稳定、不溶于铁水而溶于熔渣的硫化物而加以去除。 3 .2脱硫剂

铁水预处理(KR)安全操作规程

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 铁水预处理（KR）安全操 作规程 Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-7947-27 铁水预处理（KR）安全操作规程 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1. 通则 1.1未经过安全教育和考试的员工，不准上岗操作。 1.2严格执行班前安全会和班前设备检查确认制度。 1.3严格遵守劳动纪律，班中劳保齐全。 1.4凡使天车吊物时，必须按规定检查确认吊具是否安全，起吊重物时5m内严禁站人，严格执行《天车安全调运管理制度》。 1.5设备运行时严禁打扫卫生、检修或身体接触等危险操作，处理故障必须停电停机，挂牌检修。 1.6高温液体区域必须保持干燥，发现积水立即处理。 1.7点动微调定位，严防超位碰撞。

2. 吊铁工岗位 2.1铁水包包壁出现掉砖、包底侵蚀严重时，不准使用。 2.2天车起吊铁水时，各班必须设专人指挥，严格执行炼钢厂天车起吊高温液体指挥规定。 2.3指挥人员必须手势规范，哨声响亮，站位合理安全，严禁翻结盖铁水。 2.4铁水包液面有大渣块不能扒出，不可进行铁水预处理。 2.5起吊铁水时必须确认天车两边钩头是否挂正挂好，落包时必须确认包位准确，放稳后，指挥人员方可离开。 2.6认真检查电缆、倾翻车齿轮圈等相关部位是否处于正常状态。 3. 扒渣 3.1扒渣机链条松动，不准扒渣作业。 3.2扒渣机周围有人或未报警，不准扒渣作业。 3.3扒渣前必须检查渣罐是否对位准确、干燥，

铁水脱硫工艺

山西中阳钢铁有限公司 一体化升级改造项目高炉工程 铁水预处理 设计任务书 设计阶段：施工图 文档号：03980009DT2004TP003 版次：C

1 委托任务范围. 山西中阳钢铁有限公司一期升级改造项目高炉工程铁水预处理工程中脱硫剂储存及喷吹站设计2套喷吹系统，喷吹系统包括：喷吹罐、粉仓、上料及回粉管路等。 B版内容，调整2.1及2.2。 C版内容，新增2.3控制规格说明书。 2 委托任务内容和技术要求 2.1系统有关检测要求见检测项目表； 2.2系统调节项目如下（2套系统）： 2.2.1压力调节阀组设置：

2.2.2流量调节阀组设置 2.2.3气动切断阀设置：

2.3控制规格说明书 2.3.1整个系统分为: a)氮气供给线路 （1）粉仓氮气供给线路Ⅰ(最高工作压力0.8MPa) （2）氮气供给线路Ⅱ(最高工作压力0.3MPa) b) 粉仓包括: 粉仓本体、仓顶除尘器、仓底流化装 置 c) 石灰粉上料: 石灰粉输送罐车及输送管线 d) 镁粉上料: 镁粉吊装系统及料斗系统 e) 中间罐入料:：中间罐及入料泄压系统 f) 中间罐喷吹：中间罐及其罐底流化装置、助吹用 氮气系统

g) 喷吹罐入料: 喷吹罐及入料泄压系统 h) 喷吹罐喷吹：喷吹罐及其罐底流化装置、短管流 化及助吹用氮气系统 2.3.2粉仓工作操作程序 打开为粉仓底部流化装置和粉仓除尘器共用供气氮气管道上的手动阀。 打开粉仓加压密封管道上的气动切断阀门（此阀门常开）。 打开与除尘器连接氮气管路上手动阀。 在操作室打开粉仓底部流化装置氮气管道气动阀，确定粉仓压力控制在设定值（≤20KPa），粉仓底部流化装置工作正常。 2.3.2.1石灰粉仓上料 石灰粉粉仓装料设集中手动、集中自动两种控制方式。除设置的机旁操作箱外。其余的操作地点设在脱硫操作室，同时需要机旁操作员手工配合。 石灰粉仓机旁操作箱功能为： a)加料准备信号灯 b)石灰粉仓高料位信号灯 c)加料准备按扭 d)加料开始带灯按扭 e)加料管线吹扫开始带灯按扭

铁水预处理安全操作规程(标准版)

( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 铁水预处理安全操作规程(标准 版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.

铁水预处理安全操作规程(标准版) 1.通则 1.1未经过安全教育和考试的员工，不准上岗操作。 1.2严格执行班前安全会和班前设备检查确认制度。 1.3严格遵守劳动纪律，班中劳保齐全。 1.4凡使天车吊物时，必须按规定检查确认吊具是否安全，起吊重物时5m内严禁站人，严格执行《天车安全调运管理制度》。 1.5设备运行时严禁打扫卫生、检修或身体接触等危险操作，处理故障必须停电停机，挂牌检修。 1.6高温液体区域必须保持干燥，发现积水立即处理。 1.7点动微调定位，严防超位碰撞。 2.吊铁工岗位 2.1铁水包包壁出现掉砖、包底侵蚀严重时，不准使用。

2.2天车起吊铁水时，各班必须设专人指挥，严格执行炼钢厂天车起吊高温液体指挥规定。 2.3指挥人员必须手势规范，哨声响亮，站位合理安全，严禁翻结盖铁水。 2.4铁水包液面有大渣块不能扒出，不可进行铁水预处理。 2.5起吊铁水时必须确认天车两边钩头是否挂正挂好，落包时必须确认包位准确，放稳后，指挥人员方可离开。 2.6认真检查电缆、倾翻车齿轮圈等相关部位是否处于正常状态。 3.扒渣 3.1扒渣机链条松动，不准扒渣作业。 3.2扒渣机周围有人或未报警，不准扒渣作业。 3.3扒渣前必须检查渣罐是否对位准确、干燥，渣罐潮湿或有积水，严禁使用，防止爆炸伤人。 3.4调整好扒渣机前后行程、大臂高度，操作是不准刮蹭护板。 3.5出现异常情况，分功能关闭紧停。