CN100467622C - 一种底喷吹超细镁粉钢水脱硫工艺 - Google Patents
一种底喷吹超细镁粉钢水脱硫工艺 Download PDFInfo
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Abstract
一种底喷吹超细镁粉钢水脱硫工艺，属于钢铁冶炼技术领域，在现有吹氩气搅拌的基础上，以搅拌气体为载体，将超细镁粉经设置在钢包底部的透气砖，喷入钢液中与硫反应，控制喷吹压力0.3～1.5MPa。本发明工艺的高压的粉气流对钢液造成强烈搅动，大大地改善冶金反应的动力学条件，提高了镁粉的利用率，具有投资省、设备轻便、操作简单等优点。
Description
技术领域
本发明技术属于钢铁冶炼领域，涉及用于钢水脱硫的底喷吹超细镁粉工艺。
背景技术
钢中的有害元素S、P、H、O、N及其夹杂物，对钢的性能有很大的影响，尤以硫为甚。国内外工业上应用的铁水炉外脱硫剂主要有：苏打(Na2CO3)、电石(CaC2)、石灰(CaO)、金属镁。
(1)CaC2(电石粉)的优点是有很强的脱硫能力；脱硫反应是放热反应，有利于减少温降；消耗量少，渣量少；脱硫产物疏松，扒渣方便，对铁水罐内衬侵蚀轻。其缺点是极易吸潮劣化，降低反应效果，且使运输、贮存困难；价格昂贵，成本高。
(2)CaO(石灰粉)的优点是有较强的脱硫能力；脱硫产物疏松，扒渣方便，对罐衬侵蚀轻；资源广，价格低，易加工，使用安全。其缺点是耗量大，渣量大；流动性差，在料罐中易“架桥”堵塞；极易吸潮劣化，降低反应效果，且使运输、贮存较为困难。
(3)Na2CO3(苏打)的优点是有很强的脱硫能力；脱硫的同时还能脱磷；处理后渣中的苏打呈水溶性，可回收利用。其缺点是在1250℃以上易挥发、分解，铁水降温大，污染环境；对罐衬侵蚀严重。
(4)镁的优点是反应速度快，脱硫效率高，并且不容易回硫；消耗量小，产生渣量少；脱硫处理时间短，铁水温降小；对铁水温度要求不严格。
铁水预处理是提高钢铁产品质量，扩大钢材品种，降低成本的重要工艺手段。为了进一步深脱硫，在钢包中的脱硫主要采用顶喷粉法，它利用从钢包顶部插入的喷粉枪，向盛装钢水的容器吹入惰性气体，并以惰性气体为载体把脱硫粉剂喷吹到钢水中，与钢水中的硫反应。其主要缺陷是喷溅现象严重、钢耗大、脱硫剂利用率低、喷枪污染钢水、处理周期长、投资大等。
发明内容
针对目前钢水脱硫技术的不足之处，本发明提供一种底喷吹超细镁粉钢水脱硫工艺。
现有的吹氩搅拌工艺如图1所示；现有的顶喷吹脱硫粉剂如图2所示。本发明在现有吹氩搅拌的基础上，以搅拌气体为载体，将超细镁粉经设置在钢包底部的透气砖，喷入钢液中与硫反应。控制喷吹压力0.3～1.5MPa。其工艺装置如图3所示。
本发明要求镁粉的粒度小于50μm。对超细镁粉需要进行钝化处理，增加粉体的流动性和输送安全性能。这种钝化镁粉市场上业已出现。
本发明工艺的高压的粉气流对钢液造成强烈搅动，大大地改善冶金反应的动力学条件，提高了镁粉的利用率，具有投资省、设备轻便、操作简单等优点。
附图说明
图1现有的底吹气搅拌工艺装置示意图；
图2现有的顶喷吹脱硫粉剂工艺装置示意图；
图3为实施本发明的工艺装置示意图；
图4实验室条件下采用的工艺装置示意图。
图中：1—搅拌气源；2—缓冲气罐；3—阀门；4—流量计；5—压力表；6—透气砖；7—钢包；8—钢水。9—装粉装置；10—喷粉罐；11—气粉流态化装置；12—喷粉枪；13—氩气气瓶；14—减压阀；15—气包；16—流量计；17—加热电阻；18—温度传感器；19—温度显示器；
具体实施方式
实施例1
实验室条件下，采用标准的100kW/150kg中频感应多功能高温炉冶炼Q235B钢，其目标要求[S]：0.005，钢水量约为100kg。经检测初始[S]：0.02。
如图4所示，首先将充满氩气的多个气瓶13并联在气包15上，通过装粉装置9装入镁粉，按操作程序打开阀门，镁粉在流态化装置11中得到流化，随搅拌气体将一定量的镁粉通过透气砖6喷入钢水8中。其主要喷吹参数：
(1)喷粉罐容积为0.1m3；
(2)喷吹压力0.3MPa；
(3)镁粉粒度40μm；
(4)喷吹量30g；
(5)喷吹搅拌时间4min
采用以上工艺参数，工艺顺畅，没有发现堵塞现象。
经检验，钢水最终硫含量为0.005，满足了目标值。
实施例2
某转炉炼钢厂转炉冶炼钢种为X60，转炉中盛有50吨钢水。经检测初始[S]：0.03。其目标要求[S]：0.005。开通搅拌气体，打开喷粉罐底部阀门，将储存在喷粉罐中的钝化镁粉经底部阀门在搅拌气体氩气的携带下，经气粉流态化装置流态化，再经输送管道、透气砖喷入钢包的钢水中，对钢水进行搅拌的同时，进行脱硫反应。
采用底喷吹方法的工艺流程如图3所示。其主要喷吹参数为：
(1)喷粉罐容积为0.6m3；
(2)喷吹压力0.8MPa；
(3)镁粉粒度36μm；
(4)喷吹量10kg；
(5)喷吹搅拌时间6min
采用以上工艺参数，工艺顺畅，没有发现堵塞现象。经检验，钢水最终硫含量为0.005。
实施例3
某转炉炼钢厂转炉冶炼钢种为X60，在盛有180吨钢水包中采用底喷吹的方式，喷入50μm镁粉进行脱硫。开通搅拌气体，打开喷粉罐底部阀门，将储存在喷粉罐中的钝化镁粉经底部阀门在搅拌气体氩气的携带下，经气粉流态化装置流态化，再经输送管道、透气砖喷入钢包的钢水中，对钢水进行搅拌的同时，进行脱硫反应。
经检测初始[S]：0.03。其目标要求[S]：0.005。
采用底喷吹方法的工艺流程如图3所示。其主要喷吹参数为：
(1)喷粉罐容积为0.6m3；
(2)喷吹压力1.5MPa；
(3)镁粉粒度50μm；
(4)喷吹量35kg；
(5)喷吹搅拌时间8min
采用以上工艺参数，工艺顺畅，没有发现堵塞现象。经检验，钢水最终硫含量为0.005。
Claims (1)
1、一种底喷吹超细镁粉钢水脱硫工艺，在吹氩气搅拌的基础上，其特征在于以搅拌气体为载体，将超细镁粉经气粉流态化装置流态化，再经输送管道以及设置在钢包底部的透气砖喷入钢包的钢水中与硫反应，控制喷吹压力为0.3～1.5MPa，超细镁粉为钝化处理过的超细镁粉，粒度小于50μm。
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