CN111876556A - 一种提高钙镁复合喷吹铁水脱硫效率的工艺控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种提高钙镁复合喷吹铁水脱硫效率的工艺控制方法。包括钝化镁粉喷吹工艺控制、喷枪喷吹工艺控制和铁水扒渣工艺控制；所述钝化镁粉喷吹工艺控制，是指钝化镁粉粒度控制在0.61mm‑0.75mm，钝化镁粉喷吹速率14‑16kg/min；所述喷枪喷吹工艺控制，是指将喷枪喷吹时距包底高度距离控制在140‑160mm，粉气比控制在130‑150 kg/Nm3，石灰与钝化镁粉的喷吹粉剂比2～2.5:1。本发明可显著提高铁水脱硫效率，降低钝化镁粉消耗，有效改善钢水质量，降低企业生产成本。
Description
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，具体涉及一种提高钙镁复合喷吹铁水脱硫效率的工艺控制方法。
背景技术
铁水脱硫是20世纪60-70年代初发展起来的炉外处理工艺技术之一。近年来随着市场对钢铁产品质量要求的日益严格，铁水脱硫成为提高钢水质量、扩大品种钢和改善转炉操作的重要手段。目前的铁水脱硫方法有十几种，但是其中应用最为广泛且具有代表性的主要是喷吹法和KR法（机械搅拌法）。但喷吹法相对发展较快，实际生产中应用更广泛。
复合喷吹主要是将两种或者几种脱硫粉剂用各自专用的喷吹罐，经称量后再输送到同一根喷枪中进行喷吹的脱硫工艺，其工艺灵活性大，喷枪简单，成本低，便于维护，钢厂拥有对成本的主动权。目前随着超低碳汽车板与管线钢等深脱硫钢种产量的增加，入炉铁水脱硫比例也随之提升，所以对铁水脱硫效率提出了更高的要求。目前铁水脱硫喷吹过程中喷溅严重，经常发生堵枪事故，同时由于喷吹周期长，造成脱硫的生产节奏明显与转炉的生产不匹配，经常发生脱硫节奏跟不上，导致冶炼事故停浇，严重影响到炼钢厂合同兑现率。所以铁水脱硫已成为制约生产的瓶颈，因此如何满足生产的需求，解决现有脱硫存在的问题非常关键。通过搜寻相关文献较少，未搜索到相关的专利。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高钙镁复合喷吹铁水脱硫效率的工艺控制方法，可显著提高铁水脱硫效率，降低钝化镁粉消耗，有效改善钢水质量，降低企业生产成本。
解决上述技术问题的技术方案为：
一种提高钙镁复合喷吹铁水脱硫效率的工艺控制方法，包括钝化镁粉喷吹工艺控制、喷枪喷吹工艺控制和铁水扒渣工艺控制；所述钝化镁粉喷吹工艺控制，是指钝化镁粉粒度控制在0.61mm-0.75mm，钝化镁粉喷吹速率14-16kg/min；
所述喷枪喷吹工艺控制，是指将喷枪喷吹时距包底高度距离控制在140-160mm，粉气比控制在130-150 kg/Nm3，石灰与钝化镁粉的喷吹粉剂比2～2.5:1。
所述提高钙镁复合喷吹铁水脱硫效率的工艺控制方法，还包括铁水扒渣工艺控制，是指针对不同温度的铁水采取不同的扒渣方法，主要是铁水温度在1250℃-1300℃时，采取脱硫前扒渣与脱硫后扒渣两种模式；铁水温度大于1300℃时，采取后扒渣模式。
本发明设计思路为：
本发明铁水预脱硫时钝化镁粉粒度控制，统一要求钝化镁颗粒为0.61mm-0.75mm，因为钝化镁粉颗粒过细容易堵塞管路，过粗影响颗粒在管路中流速，现场采取不同粒度钝化镁粉进行试验，粒度为0.50mm-0.80mm，能够达到喷吹速率14-16kg/min而不堵料。钝化镁粒度在0.65mm时脱硫率最高，所以统一要求钝化镁颗粒为0.61mm-0.75mm，实践证明，运用这种粒度的钝化镁粉不仅能够提高流速，而且喷吹流场稳定，镁脱硫效率明显提高。
所述喷枪喷吹工艺控制，是因为枪位直接影响着钝化镁粉的汽化和熔解，喷枪插入深度浅, 镁气泡上浮距离缩短, 来不及熔解反应就可能溢出，而且插入过浅, 熔池的搅拌能力也减弱, 使[Mg]、[S]的扩散速度减小；如果插入过深，影响铁包底耐材寿命，因此在喷枪寿命允许和不对铁包底耐材冲刷的前提下, 应尽可能加大插入深度, 只有靠近包底汽化、熔解, 保持最大的活跃反应区, 才能提高脱硫率。通过现场的不断摸索与试验，把枪位定在距包底140-160mm处，实践证明，不仅提高了镁脱硫率，喷吹时喷溅减少，而且不对铁包包底耐材有冲刷。
粉气比控制在130-150 kg/Nm3，是因为如果粉气比控制太高会发生喷吹堵塞事故，过低又会发生喷溅。
喷吹脱硫石灰与钝化镁粉比控制在2～2.5：1，如果过高，大量的流化石灰在脱硫过程中，除了一部分参与反应，大部分上浮到渣层，上浮过程中，携带部分来不及与铁水中硫反应的液态与气态镁，不仅降低镁的脱硫效率，而且还增大渣量，延长脱硫扒渣时间。如果石灰与钝化镁粉比控制过小，喷吹过程中的管路堵塞、堵料事故概率就会增加。此配比在不需要配加其它脱硫粉剂的情况下，可有效提高石灰和钝化镁粉的利用率。
所述铁水扒渣工艺控制，是因为铁水温度对钝化镁粉与石灰复合喷吹脱硫的渣系组成影响很大，实践中，铁水温度在1250℃-1300℃时，脱硫渣粘稠，不好扒净，特别是在扒渣后期会不断产生新的脱碳渣层，易造成转炉回硫高，针对这种铁水脱硫，采取脱硫前扒渣与脱硫后扒渣两种模式，在最后扒渣到目标要求的“0”点后，将铁水包放平静置一分钟，此时铁水表层以余渣为核心迅速形成一层脱碳层，再次倾动铁包车将余渣去除。
铁水温度为1300℃-1400℃时，此时脱硫渣粘度适中，对于此种铁水采取后扒渣模式，当铁包倾动到铁水渣层离包沿100mm时停止，此时迅速用扒渣板将铁水渣从四周向中间赶，最后集中扒中间渣，重复4到5次此操作，一般能达到迅速去除脱硫渣的目的，扒渣时间由以前的12分钟降到6分钟，大大缩短了脱硫周期。
铁水温度大于1400℃时，此时脱硫渣粘度偏稀，渣子流动性好，当铁包倾动到铁水渣层离包沿100mm时停止，只需要集中扒除铁包口处的脱硫渣，在扒渣的同时，四周的脱硫渣会自动向包口低处聚集，在扒渣后期只需要将四周未流动的渣块向中间赶一遍就能扒净脱硫渣，通过此种后扒渣方法，扒渣总时间能控制在5分钟之内就能达到目标要求。
本发明的有益效果为：
采用本发明的工艺控制方法可显著提高铁水脱硫效率，降低钝化镁粉消耗，有效改善钢水质量，降低企业生产成本。具有显著的经济效益及社会效益，对整个生产起到积极的促进作用。
具体实施方式
本发明一种钙镁复合喷吹铁水脱硫效率的工艺控制方法，包括：钝化镁粉喷吹工艺控制、喷枪喷吹工艺控制和铁水扒渣工艺控制。主要是在铁水脱硫前，要求钝化镁粉喷吹罐里面钝化镁粉粒度控制在0.61mm-0.75mm，喷吹时速率为14-16kg/min；
开始脱硫操作后，钝化镁粉喷吹罐中粉气比控制在130-150 kg/Nm3，喷枪中石灰与钝化镁粉的喷吹比2～2.5：1。喷枪距包底高度距离控制在140-160mm；
脱硫结束后，进行扒渣操作，针对不同温度的铁水采取不同的扒渣方法，铁水温度在1250℃-1300℃时，采取脱硫前扒渣与脱硫后扒渣两种模式；在铁水温度大于1300℃时，采取后扒渣模式。
以下通过具体实施例对本发明做进一步说明：
实施例1
铁水脱硫前，铁水测温1250℃，温度过低，采取脱硫前扒渣和脱硫后扒渣两种模式，所以进行脱硫前扒渣。钝化镁粉喷吹罐里面钝化镁粉粒度0.61mm，喷吹时速率为14min；
开始脱硫操作后，钝化镁粉喷吹罐中粉气比控制在130 kg/Nm3，喷枪中石灰与钝化镁粉的喷吹比2.5：1。喷枪距包底高度距离控制在160mm；
脱硫结束后，进行后扒渣操作，当铁包倾动到铁水渣层离包沿100mm时停止，扒渣到目标要求的“0”点后，将铁水包放平静置一分钟，此时铁水表层以余渣为核心迅速形成一层脱碳层，再次倾动铁包车将余渣去除，扒渣时间5.5分钟，大大缩短了脱硫周期。
经生产跟踪，钢包硫由脱硫前0.0277%降至0.0022%，脱硫周期31min，整个脱硫过程平稳。
实施例2
铁水脱硫前，铁水测温1350℃，采取后扒渣模式。钝化镁粉喷吹罐里钝化镁粉粒度0.75mm，喷吹时速率16kg/min；
开始脱硫操作后，钝化镁粉喷吹罐中粉气比控制在150 kg/Nm3，喷枪中石灰与钝化镁粉的喷吹比2：1。喷枪距包底高度距离控制在140mm；
脱硫结束后，进行扒渣操作，此时脱硫渣粘度适中，当铁包倾动到铁水渣层离包沿100mm时停止，此时迅速用扒渣板将铁水渣从四周向中间赶，最后集中扒中间渣，重复4到5次此操作，扒渣时间6分钟，大大缩短了脱硫周期。
经生产跟踪，钢包硫由脱硫前0.0162%降至0.0027%，脱硫周期29min，整个脱硫过程平稳。
实施例3
铁水脱硫前，铁水测温1420℃，采取脱硫后扒渣模式。钝化镁粉喷吹罐里面钝化镁粉粒度0.65mm，喷吹速率为15kg/min；
开始脱硫操作后，钝化镁粉喷吹罐中粉气比控制在140 kg/Nm3，喷枪中石灰与钝化镁粉的喷吹比2.3：1。喷枪距包底高度距离控制在150mm；
脱硫结束后，进行扒渣操作，此时脱硫渣粘度偏稀，渣子流动性好，当铁包倾动到铁水渣层离包沿100mm时停止，集中扒除铁包口处的脱硫渣，在扒渣的同时，四周的脱硫渣会自动向包口低处聚集，将四周未流动的渣块向中间赶一遍就能扒净脱硫渣，通过扒渣，扒渣总时间能控制在4.5分钟。
经生产跟踪，钢包硫由脱硫前0.0428%降至0.00169%，脱硫周期28min，整个脱硫过程平稳。
实施例4
铁水脱硫前，铁水测温1360℃，采取脱硫后扒渣模式。钝化镁粉喷吹罐里面钝化镁粉粒度0.66mm，喷吹速率为16kg/min；
开始脱硫操作后，钝化镁粉喷吹罐中粉气比控制在146 kg/Nm3，喷枪中石灰与钝化镁粉的喷吹比2.4：1。喷枪距包底高度距离控制在146mm；
脱硫结束后，进行扒渣操作，此时脱硫渣粘度偏稀，渣子流动性好，当铁包倾动到铁水渣层离包沿100mm时停止，集中扒除铁包口处的脱硫渣，在扒渣的同时，四周的脱硫渣会自动向包口低处聚集，将四周未流动的渣块向中间赶一遍就能扒净脱硫渣，通过扒渣，扒渣总时间能控制在4.2分钟。
经生产跟踪，钢包硫由脱硫前0.0508%降至0.00166%，脱硫周期27min，整个脱硫过程平稳。
实施例5
铁水脱硫前，铁水测温1430℃，采取脱硫后扒渣模式。钝化镁粉喷吹罐里面钝化镁粉粒度0.70mm，喷吹速率为15kg/min；
开始脱硫操作后，钝化镁粉喷吹罐中粉气比控制在135 kg/Nm3，喷枪中石灰与钝化镁粉的喷吹比2.2：1。喷枪距包底高度距离控制在149mm；
脱硫结束后，进行扒渣操作，此时脱硫渣粘度偏稀，渣子流动性好，当铁包倾动到铁水渣层离包沿100mm时停止，集中扒除铁包口处的脱硫渣，在扒渣的同时，四周的脱硫渣会自动向包口低处聚集，将四周未流动的渣块向中间赶一遍就能扒净脱硫渣，通过扒渣，扒渣总时间能控制在4.6分钟。
经生产跟踪，钢包硫由脱硫前0.0418%降至0.00186%，脱硫周期28min，整个脱硫过程平稳。
实施例6
铁水脱硫前，铁水测温1290℃，温度过低，采取脱硫前扒渣和脱硫后扒渣两种模式，所以进行脱硫前扒渣。钝化镁粉喷吹罐里面钝化镁粉粒度0.68mm，喷吹时速率为16min；
开始脱硫操作后，钝化镁粉喷吹罐中粉气比控制在146 kg/Nm3，喷枪中石灰与钝化镁粉的喷吹比2.5：1。喷枪距包底高度距离控制在145mm；
脱硫结束后，进行后扒渣操作，当铁包倾动到铁水渣层离包沿100mm时停止，扒渣到目标要求的“0”点后，将铁水包放平静置一分钟，此时铁水表层以余渣为核心迅速形成一层脱碳层，再次倾动铁包车将余渣去除，扒渣时间5.8分钟，大大缩短了脱硫周期。
经生产跟踪，钢包硫由脱硫前0.0367%降至0.0024%，脱硫周期32min，整个脱硫过程平稳。
Claims (2)
1.一种提高钙镁复合喷吹铁水脱硫效率的工艺控制方法，包括钝化镁粉喷吹工艺控制、喷枪喷吹工艺控制和铁水扒渣工艺控制；其特征在于：所述钝化镁粉喷吹工艺控制，是指钝化镁粉粒度控制在0.61mm-0.75mm，钝化镁粉喷吹速率14-16kg/min；
所述喷枪喷吹工艺控制，是指将喷枪喷吹时距包底高度距离控制在140-160mm，粉气比控制在130-150 kg/Nm3，石灰与钝化镁粉的喷吹粉剂比2～2.5:1。
2.如权利要求1所述的提高钙镁复合喷吹铁水脱硫效率的工艺控制方法，其特征在于：所述铁水扒渣工艺控制，是指针对不同温度的铁水采取不同的扒渣方法，铁水温度在1250℃-1300℃时，采取脱硫前扒渣与脱硫后扒渣两种模式；铁水温度为大于1300℃时，采取后扒渣模式。
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| CN109112247A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-01-01 | 武汉钢铁有限公司 | 复合喷吹铁水脱硫剂及其脱硫工艺 |
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