CN102618697A

CN102618697A - 一种炉外铁水镁脱硫的方法

Info

Publication number: CN102618697A
Application number: CN2011100308413A
Authority: CN
Inventors: 阳祥富; 陈锦松; 陆兴华
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2012-08-01

Abstract

一种炉外铁水镁脱硫的方法，首先在鱼雷罐车内预脱硫，即在鱼雷罐车内利用氮气作为载气将电石粉或石灰粉喷吹到鱼雷罐车内进行脱硫处理，将铁水硫含量脱至80～100ppm；若钢种为低硫钢种，即硫含量50ppm以下，则在将鱼雷罐车内铁水兑入铁水包的过程中进行铁水深脱硫，即在受铁的过程中进行深脱硫，脱硫剂为镁包芯线；在鱼雷罐车内铁水倒入受铁坑内铁水包的过程中，利用喂丝机将镁包芯线喂入铁水包内，深脱硫时间即为受铁时间；而且，鱼雷罐车与受铁坑内的铁水包存在一个至少2米的高度落差，利用此势能增加镁脱硫反应所需的动力，作为镁脱硫的动力学条件，提高镁脱硫反应的能力，将铁水硫脱至50ppm以下。

Description

一种炉外铁水镁脱硫的方法

技术领域

本发明涉及铁水预处理领域，特别涉及一种炉外铁水镁脱硫的方法。

背景技术

目前主流的铁水预处理脱硫技术是采用在鱼雷罐车内预脱硫和在铁水包内深脱硫。即在鱼雷罐车内利用氮气作为载气将电石粉(CaC₂)或是石灰粉(CaO)喷吹到鱼雷罐车内进行脱硫处理。由于电石粉、石灰粉脱硫的效率和速度有限，而镁粉脱硫效率高，若钢种对硫含量要求严格，为低硫钢种。则在将鱼雷罐车内铁水兑入铁水包后，需在铁水包内进行深脱硫作业。深脱硫为利用氮气为载气，将钝化镁粉和石灰以一定的比例通过脱硫枪喷吹入铁水包内进行深度脱硫，一般可将铁水硫含量脱至50ppm以下。工艺流程为：鱼雷罐车内脱硫→受铁→深脱硫。

此脱硫技术在生产过程种存在诸多问题和缺点。

1、设备复杂：一整套深脱硫喷吹系统，故障多，造价以及设备维护成本高

2、脱硫处理时间长：从鱼雷罐车脱硫、受铁、深脱硫，整个过程铁水硫含量从150ppm脱至50ppm以下需20至30分钟左右，经常出现转炉等铁水的现象，对大型钢厂而言，严重影响产能发挥；

3、深脱硫处理时，1350℃时，镁的蒸汽压可达0.63MPa，铁水喷溅严重，严重影响金属收得率，喷溅出来的铁水和渣子造成铁水包台车经常性故障。

4、镁的熔点(651℃)和沸点(1170℃)都比较低，在铁水温度下，镁为蒸汽。故镁粉的利用率低。

5、整个脱硫过程由于时间长，以及利用镁粉深脱硫喷溅严重，造成铁水温降大，一般铁水温降都在20℃以上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炉外铁水镁脱硫的方法，可降低铁水脱硫成本，设备大大简单化；降低铁水脱硫时间，比原工艺降低铁水脱硫时间，而且，不占用单纯深脱硫处理时间，提高产能；降低铁水脱硫期间的温度损失，比原有技术铁水温度损失少10℃；铁水喷溅减少，提高金属收得率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种炉外铁水镁脱硫的方法，首先在鱼雷罐车内预脱硫，即在鱼雷罐车内利用氮气作为载气将电石粉或石灰粉喷吹到鱼雷罐车内进行脱硫处理，将铁水的硫含量脱至80～100ppm；若钢种为低硫钢种，即硫含量50ppm以下，则在将鱼雷罐车内铁水兑入铁水包的过程中进行铁水深脱硫，即在受铁的过程中进行深脱硫，脱硫剂为镁包芯线；在鱼雷罐车内铁水倒入受铁坑内铁水包的过程中，利用喂丝机将镁包芯线喂入铁水包内，深脱硫时间即为受铁时间；而且，鱼雷罐车与受铁坑内的铁水包存在一个至少2米的高度落差，利用此势能增加镁脱硫反应所需的动力，作为镁脱硫的动力学条件，提高镁脱硫反应的能力，将铁水硫脱至50ppm以下。

进一步，在鱼雷罐车内铁水倒入铁水包并喂镁包芯线脱硫的同时，对铁水包吹氮搅拌，可以提高脱硫率。气体搅拌可以加快熔池的传质速度，使系统内的熔体产生流动，加速熔体内传热、传质的过程，达到混合均匀的目的。其原理为：在冶金过程中，两相间的反应常受控于反应物的传质步骤。一般的传质方程可用下式来表示：

J = A \frac{D}{δ} \frac{dc}{dx}

式中：J-质量通量；A-不同相的接触面积；D-扩散系数；δ-边界层厚度；dc/dx-浓度梯度。从上式可以看出，当面积增大，边界层厚度减少时，受控于质量传递的反应速度增加。当有气体搅拌时，A增大，δ减小，从而促进了金属间的传质反应。从而加快脱硫的反应。

本发明的有益效果

(1)工艺和设备简单化，减少了用脱硫枪喷吹钝化镁粉和石灰的深脱硫环节，大大的降低了深脱硫设备的费用；

(2)在鱼雷罐车内铁水倒入铁水包内的过程中进行深脱硫，缩短了处理时间至少5分钟左右，大大的提高了产能。

(3)采用利用喂丝机将镁包芯线喂入铁水包进行脱硫，减少了铁水喷溅，提高了铁水收得率和镁脱硫效率。

(4)由于减少了单纯的深脱硫环节，铁水温度损失降低了5℃～10℃。

附图说明

图1为本发明一实施例的示意图。

具体实施方式

参见图1，在鱼雷罐车1内铁水2倒入受铁坑内铁水包3的过程中，用喂丝机4将镁包芯线5以一定的速度喂入铁水包3内脱硫。脱硫的过程可以随着倒铁的过程进行。铁水与镁包芯线充分接触，反应时间长，脱硫反应充分、完全，有效的提高了镁的脱硫效率。可以将铁水硫脱至50ppm以下。

实验结果：铁水量100t，铁水初始成分：C 4.5wt％、Si 0.24wt％、Mn 0.28wt％、P 0.09wt％、S 0.02wt％；温度1360℃，Mg包芯线直径15mm，包芯线中熔剂为(CaO+MgO)粉，包芯线中熔剂量1.5～1.6Kg/m，包芯线中镁含量70wt％，喂线速度30M/min，脱硫处理时间6分钟，铁水硫含量降至40ppm，Mg用量约1.6kg/t。处理后铁水温度1340℃。

随着对钢种质量的要求越来越高，对钢的低硫化肯定是日益强烈。而市场又迫使我们要求以低的成本生产出高质量的钢材。而此项发明技术脱硫稳定、高效，具有很好的可行性。因可以减少铁水预处理脱硫的时间，又大大的降低铁水脱硫成本，在大型钢厂具有很好的推广应用前景。

Claims

1.一种炉外铁水镁脱硫的方法，首先在鱼雷罐车内预脱硫，即在鱼雷罐车内利用氮气作为载气将电石粉或石灰粉喷吹到鱼雷罐车内进行脱硫处理，将铁水的硫含量脱至80～100ppm；若钢种为低硫钢种，即硫含量50ppm以下，则在将鱼雷罐车内铁水兑入铁水包的过程中进行铁水深脱硫，即在受铁的过程中进行深脱硫，脱硫剂为镁包芯线；在鱼雷罐车内铁水倒入受铁坑内铁水包的过程中，利用喂丝机将镁包芯线喂入铁水包内，深脱硫时间即为受铁时间；而且，鱼雷罐车与受铁坑内的铁水包存在一个至少2米的高度落差，利用此势能增加镁脱硫反应所需的动力，作为镁脱硫的动力学条件，提高镁脱硫反应的能力，将铁水硫脱至50ppm以下。

2.如权利要求1所述的炉外铁水镁脱硫的方法，其特征是，为进一步提高脱硫率，在鱼雷罐车内铁水倒入铁水包并喂镁包芯线脱硫的同时，对铁水包吹氮搅拌。