CN101514379A - 铁水罐车在线铁水脱硫预处理系统 - Google Patents

Abstract

一种铁水罐车在线铁水脱硫预处理系统，属于铁水预处理技术领域。该系统包括铁水罐车、铁水动态称重设备、脱硫喷枪升降横移车、脱硫剂储存及喷吹系统、捞渣设备、渣盘运输设备、自动测温取样装置。这些设备通过适当的组合方式可形成铁水罐车在线脱硫预处理工艺路线，可对运输路线上的铁水罐中的铁水进行脱硫预处理，实现铁水在炼铁厂与炼钢厂之间的运输过程中的在线脱硫预处理。优点在于，工艺路线紧凑、不影响炼钢厂正常生产节奏、适应范围广、占地小、节约设备投资、并节能。

Description

铁水罐车在线铁水脱硫预处理系统

技术领域

本发明属于铁水预处理技术领域，特别是提供了一种铁水罐车在线铁水脱硫预处理系统，可在炼铁厂与炼钢厂之间的铁路线上对即将兑入转炉的铁水进行脱硫预处理。

背景技术

硫是炼钢过程中需最大限度去除的杂质元素，钢铁工业的发展对钢材的品种和质量提出了更高的要求，许多钢种要求S含量＜0.015，高质量钢种要求S＜0.005％，甚至S＜0.002％。连铸的发展，特别是板坯连铸，要求钢中硫含量更低，否则铸坯易产生内部裂纹和表面裂纹。在铁水进入转炉前对铁水进行脱硫预处理，技术经济效果显著，故铁水脱硫预处理成为高炉——转炉——连铸生产中必不可少的重要工序，并在国内外得到广泛应用。

铁水脱硫预处理技术是近50年来随着社会对钢材质量越来越高的要求以及为适应连铸生产的发展而迅速发展起来的重要工艺技术。生产实践表明，经济有效的炉外处理技术，不仅是钢铁产品最终质量保证的最重要的基础，也是钢铁生产流程各个环节稳定、顺行、趋向成熟的保证。近年来新建设的钢铁厂已经将铁水脱硫预处理作为标准配置，而许多投产多年的老钢铁厂也相继进行了增加铁水脱硫预处理设施的技术改造。

在技术改造过程中，经常会遇到炼钢车间内设备布置紧凑，欲增加铁水脱硫设施而没有空间的问题，把脱硫设施建在炼钢车间外，又会遇到一些问题，如：铁水包倒罐、运输工序繁琐，生产周期过长，铁水的温度损失会增大影响入炉铁水温度，进而影响成品钢的质量；另外，铁水罐车没有倾翻功能，高炉带渣及脱硫过程产生的脱硫渣不易扒除。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁水罐车在线铁水脱硫预处理系统，克服上述脱硫预处理工艺上的缺点，可以实现基于铁水罐车运输铁水的完全在线的铁水脱硫预处理，保证“炼铁——铁水脱硫——炼钢”生产的连续性，并可节省大量的设备及厂房投资，取得良好的经济效益和社会效益。

本发明的系统包括铁水罐车、铁水称重设备、脱硫喷枪升降横移车、脱硫剂储存及喷吹系统、捞渣设备、渣盘运输设备，自动测温取样装置；将整个脱硫车间设在炼铁厂与炼钢厂之间的铁水运输铁路线上，采用双工位脱硫工艺对铁路线上铁水罐车内的铁水进行脱硫处理。每台脱硫喷枪升降横移车在两个工位进行喷吹脱硫剂的操作，采用旋转式捞渣设备，不需倾翻铁水罐即可有效捞除铁水中的铁渣，每台捞渣机对应两个工位，之后进行自动测温取样。经过脱硫、捞渣处理完毕的合格铁水继续由铁水罐车运至炼钢厂，兑入转炉进行冶炼。空铁水罐通过动态称重设备后返回高炉接铁。捞出的铁渣放在渣盘车上的渣盘中，渣盘装满后，渣盘车开至吊渣盘工位，用吊车将渣盘吊至汽车上运出车间并将空渣盘吊至渣盘车上开回接渣位进行下一轮操作。

在脱硫车间内设有在线铁水称重设备——动态轨道衡，铁水车从动态轨道衡上经过时，可测得其重量，此重量可传送至脱硫操作室内的计算机控制系统中，根据返回的空罐重量计算出罐内铁水重量。

脱硫喷枪升降横移车上设置了测温取样设备，在进行喷吹脱硫工序之前，先对铁水进行测温取样，然后由计算机控制系统根据铁水条件计算出应加入的脱硫剂重量。

脱硫喷枪升降横移车可在铺设在脱硫操作平台上的轨道上横向移动，通过车档、行程开关及夹持机构对脱硫喷枪升降横移车进行定位，并由计算机控制系统按脱硫操作程序控制脱硫喷枪升降横移车的走行及对位，使得每台脱硫喷枪升降横移车可在两个工位之间走行，在一个工位喷吹脱硫过程结束后进行下一步操作时，喷枪横移车快速开行至另一个工位进行喷吹脱硫，既缩短了处理周期，减少了铁水温降，又节约了设备投资。

捞渣设备布置在脱硫操作平台下方的捞渣机平台上，利用捞渣设备的大臂升降功能，可在不倾翻铁水罐的条件下将铁水罐内的铁渣捞出，然后驱动捞渣机整体后退，将捞出的铁渣投放在位于铁水罐侧面的渣盘车上的渣盘内；利用捞渣设备的大臂旋转功能，可使每台捞渣机对应两个捞渣工位，在一个工位捞渣过程结束后进行下一步操作时，捞渣机的大臂旋转至另一个捞渣工位进行捞渣操作，既缩短了处理周期，又节约了设备投资。

在脱硫车间内布置有渣盘运输设备——渣盘车，在进行捞渣工序时，渣盘车停靠在铁水罐车侧面，渣盘车上面放有一个渣盘，用于接渣，渣盘装满后，渣盘车开至吊渣盘工位，用吊车将装满的渣盘吊至汽车上运出车间，并将一个空的渣盘放在渣盘车上，渣盘车开回接渣位进行下一轮操作。铁水经过脱硫处理合格后，启动铁水罐车，运至炼钢主厂房。

本系统可以实现：

1.铁水罐车在线称重

2.铁水罐车在线脱硫预处理

3.喷枪升降横移车双工位喷吹脱硫

4.捞渣机双工位捞渣

5.脱硫渣外运

本系统具有工艺路线紧凑、不影响炼钢厂正常生产节奏、适应范围广、占地小、节约设备投资、节能等特点。

附图说明

图1是本发明一种具体实施方式的铁水罐车在线铁水脱硫预处理工艺方案布置。其中，铁水称重设备1、喷枪升降横移装置2、脱硫剂储存及喷吹设备3、捞渣设备4、渣盘车(渣盘运输设备)5、铁水罐车6、测温取样装置7。

图2是脱硫主操作平台示意图。其中，测温取样装置7、喷枪升降横移车轨道8、车挡9、1#脱硫位中心线10、2#脱硫位中心线11、1#喷枪升降横移车12、3#脱硫位中心线13、4#脱硫位中心线14、2#喷枪升降横移车15。

具体实施方式

如图中所示，铁水罐车在线铁水脱硫预处理工艺系统，包括铁水罐车6、铁水称重设备1、脱硫喷枪升降横移车2、脱硫剂储存及喷吹系统3、捞渣设备4、渣盘运输设备5、自动测温取样装置7，将整个脱硫车间设在炼铁厂与炼钢厂之间的铁水运输铁路线上，采用双工位脱硫新工艺对铁路线上铁水罐车内的铁水进行脱硫处理，采用捞渣设备捞除铁水中的铁渣。具体实施步骤描述如下：

1.采用铁水罐车将铁水从炼铁厂运至炼钢主厂房，在炼铁主厂房与炼钢主厂房之间的铁路线上设置脱硫车间对铁水进行脱硫捞渣处理，脱硫工序前设轨道衡对每罐铁水进行称量。然后将4个铁水罐分别与4个铁水脱硫处理位对应，对罐内铁水进行测温取样。根据高炉提供铁水成份、温度及目标硫的要求，设定脱硫剂喷吹量及喷吹时间，然后将两套喷枪分别插入到铁水罐的铁水中同时进行喷吹作业。喷吹结束后，再次对铁水进行测温取样，达到处理要求后，驱动捞渣机到达捞渣位，捞渣机大臂旋转至铁包上方进行捞渣作业。同时，2套喷枪横移车移动至另外2个工位对另外两罐铁水进行脱硫作业，脱硫之后旋转捞渣机使捞渣臂转到对应位置的铁包上方进行捞渣作业。全部作业完毕，铁水含硫量合格后，继续驱动铁水罐车，将合格铁水运入炼钢主厂房内。脱硫渣可采用汽车或液压渣罐车运至渣跨处理。

2.本附图示例的脱硫车间中共有四个喷吹脱硫位，两台喷枪横移车，每台喷枪横移车上有两根喷枪。每台喷枪横移车依次在两个喷吹脱硫位工作，工作过程如前面第1项所述。而在每个喷吹脱硫位上两根喷枪都可以分别选择使用。举例如下：

铁水罐车开至脱硫中心厂房，将4个铁水罐分别与4个脱硫位对应，1#喷枪横移车开至1#脱硫位，2#喷枪横移车开至3#脱硫位，降下测温取样枪进行测温取样，测温取样枪的升降由编码器控制。然后根据对铁样的分析结果分别设定两个相应的喷吹罐的脱硫剂喷吹量及喷吹时间，与此同时，可移动喷枪升降横移车使选择的喷枪对准喷吹位，通过减速、停车行程开关对位。在选定一个停车位(包括测温取样位和喷吹位)后，应能控制喷枪横移车经过的其他减速或停车位的行程开关不起作用，使喷枪横移车顺利通过。然后将选定的两套喷枪分别插入到铁水罐的铁水中进行喷吹作业，喷吹结束后提枪，喷枪升降过程由编码器控制。然后再次移动喷枪横移车，对铁水进行测温取样，达到处理要求后，驱动捞渣机，捞渣机臂旋转至铁包上方进行捞渣作业。一个脱硫过程就此完成，开始进行第二步脱硫操作。将1#喷枪横移车开至2#脱硫位，2#喷枪横移车开至4#脱硫位，对另外两罐铁水进行上述作业。全部作业完毕，铁水含硫量合格后，启动铁水罐车，将合格铁水运入炼钢主厂房。

3.捞渣设备布置在脱硫操作平台下方的捞渣机平台上，利用捞渣设备的大臂升降功能，可在不倾翻铁水罐的条件下将铁水罐内的铁渣捞出，然后驱动捞渣机整体后退，将捞出的铁渣投放在位于铁水罐侧面的渣盘车上的渣盘内；利用捞渣设备的大臂旋转功能，可使每台捞渣机对应两个捞渣工位，在一个工位捞渣过程结束后进行下一步操作时，捞渣机的大臂旋转至另一个捞渣工位进行捞渣操作。

4.在进行捞渣操作时，渣盘车停在铁水罐车侧面，渣盘车上面放有一个渣盘，用于接渣，渣盘装满后，渣盘车开至吊渣盘工位，用吊车将装满的渣盘吊至汽车上运出车间，并将一个空的渣盘放在渣盘车上，渣盘车开回接渣位。

5.铁水经过脱硫处理合格后，启动铁水罐车，运至炼钢主厂房。

本系统具有工艺路线紧凑、不影响炼钢厂正常生产节奏、适应范围广、占地小、节约设备投资、节能等特点。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域的普通技术人员可以在所述权利要求的范围内作出各种变形或修改。

Claims (6)

1、一种铁水罐车在线铁水脱硫预处理系统，包括铁水罐车、铁水动态称重设备、脱硫喷枪升降横移车、脱硫剂储存及喷吹系统、捞渣设备、渣盘运输设备、自动测温取样装置；其特征在于：整个脱硫车间设在炼铁厂与炼钢厂之间的铁水运输铁路线上，采用双工位脱硫工艺对铁路线上铁水罐车(6)内的铁水进行脱硫处理，每台脱硫喷枪升降横移车(2)在两个工位进行喷吹脱硫剂的操作，采用旋转式捞渣设备(4)，不需倾翻铁水罐有效捞除铁水中的铁渣，每台捞渣机对应两个工位，之后进行自动测温取样(7)；经过脱硫、捞渣处理完毕的合格铁水继续由铁水罐车(6)运至炼钢厂，兑入转炉进行冶炼；空铁水罐通过动态称重设备(1)后返回高炉接铁；捞出的铁渣放在渣盘车上的渣盘中，渣盘装满后，渣盘车开至吊渣盘工位，用吊车将渣盘吊至汽车上运出车间并将空渣盘吊至渣盘车上开回接渣位进行下一轮操作。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在脱硫车间内设有在线铁水称重动态轨道衡，铁水车从动态轨道衡上经过时，测得其重量，此重量可传送至脱硫操作室内的计算机控制系统中，根据返回的空罐重量计算出罐内铁水重量。

3、根据权利要求1所述的系统，其特征在于：脱硫喷枪升降横移车(2)上设置测温取样设备(7)，在进行喷吹脱硫工序之前，先对铁水进行测温取样，然后由计算机控制系统根据铁水条件计算出应加入的脱硫剂重量。

4、根据权利要求1所述的系统，其特征在于：脱硫喷枪升降横移车(2)在设在脱硫操作平台上的轨道(8)上横向移动，通过车档(9)、行程开关及夹持机构对脱硫喷枪升降横移车(2)进行定位，使得每台脱硫喷枪升降横移车(2)对应两个脱硫喷吹工位，并由计算机控制系统按脱硫操作程序控制脱硫喷枪升降横移车(2)的走行及对位。

5、根据权利要求1所述的系统，其特征在于：旋转式捞渣设备(4)布置在脱硫操作平台下方的捞渣机平台上，利用捞渣设备(4)的大臂升降功能，在不倾翻铁水罐的条件下将铁水罐内的铁渣捞出，然后驱动捞渣机整体后退、旋转，将捞出的脱硫渣投放在位于铁水罐侧面的渣盘车(5)上的渣盘内；利用捞渣设备(4)的大臂旋转功能，使每台捞渣机对应两个捞渣工位。

6、根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在脱硫车间内布置有渣盘车，在捞渣工序，渣盘车(5)停在铁水罐车(6)侧面，渣盘车(5)上面放有一个渣盘，用于接渣，渣盘装满后，渣盘车开至吊渣盘工位，用吊车将装满的渣盘吊至汽车上运出车间，并将一个空的渣盘放在渣盘车(5)上，渣盘车开回接渣位。

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