CN112391510A - 一种新的铁水脱硫工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新的铁水脱硫工艺，涉及转炉炼钢领域，包括：步骤一：铁水包兑铁结束后，将空铁水包放置在脱硫车上，开到脱硫位，准备接收脱硫。本发明通过铁水包兑铁结束后，将空铁水包放在脱硫车上，开到脱硫位，将脱硫剂通过溜管加入空铁水包内，然后去高炉出铁，出铁结束后满包铁水在搅拌过程中不加脱硫剂，搅拌结束后扒渣的过程，利用高炉出铁过程铁水与脱硫剂的混冲，提高脱硫剂的利用率，相较于现有技术中的直接搅拌，不仅提高了脱硫剂和铁水的混合效果，且利用出炉的瞬时高温会使得脱硫剂的利用率从不到30％提高到52％，配合后期搅拌会使得脱硫剂的利用率达到58％，脱硫效果好，脱硫效率高。

Description

一种新的铁水脱硫工艺

技术领域

本发明涉及转炉炼钢领域，具体为一种新的铁水脱硫工艺。

背景技术

转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程，转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹；按气体种类为分空气转炉和氧气转炉，碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为使用最普遍的炼钢设备，转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。

转炉炼钢一般采用KR脱硫工艺进行脱硫，而KR脱硫工艺采用固态的脱硫剂加入铁水中，通过搅拌头的搅拌，使脱硫剂与铁水反应达到去除硫的目的，KR脱硫的过程中脱硫剂利用率较低，通常仅有不到30％。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决转炉炼钢一般采用KR脱硫工艺进行脱硫，而KR脱硫工艺采用固态的脱硫剂加入铁水中，通过搅拌头的搅拌，使脱硫剂与铁水反应达到去除硫的目的，KR脱硫的过程中脱硫剂利用率较低，通常仅有不到30％的问题，提供一种新的铁水脱硫工艺。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新的铁水脱硫工艺，包括：

步骤一：铁水包兑铁结束后，将空铁水包放置在脱硫车上，开到脱硫位，准备接收脱硫；

步骤二：将脱硫剂通过溜管加入到空铁水包内，准备出铁后进行脱硫；

步骤三：铁水进入高炉中进行冶炼，然后进行出铁；

步骤四：铁水座包，铁水与脱硫剂发生混冲，继续进行脱硫；

步骤五：测温取样，对铁水进行一次测温取样，保留样品；

步骤六：对铁水进行搅拌，继续混合铁水和脱硫剂，脱硫效果持续；

步骤七：扒渣；

步骤八：扒渣结束后，进行二次测温取样，保留样品；

步骤九：转炉兑铁。

优选地，所述步骤一中铁水包兑铁结束后，将空铁水包放置在脱硫车上，开到脱硫位，准备进行脱硫，其中铁水是转炉炼钢的主要原材料，一般占装入量的70％-100％，是转炉炼钢的主要热源，其中重要元素包括有：

(1)：硅，硅是重要的发热元素，铁水中含Si量高，炉内的化学热增加，铁水中Si量增加0.10％，废钢的加入量可提高1.3％-1.5％，铁水含Si量高，渣量增加，有利于脱磷、脱硫，硅含量过高会使渣料和消耗增加，易引起喷溅，金属收得率降低，同时渣中过量的Si02，也会加剧对炉衬的侵蚀，影响石灰渣化速度，延长吹炼时间，通常铁水中的硅含量为0.30％-0.60％为宜；

(2)：锰，锰是发热元素，铁水中Mn氧化后形成的MnO能有效促进石灰溶解，加快成渣，减少助熔剂的用量和炉衬侵蚀，同时铁水含Mn高，终点钢中余锰高，从而可以减少合金化时所需的锰铁合金,有利提高钢水纯净度，转炉用铁水对锰与硅比值要求为0.8-1.0，锰的含量为0.20％-0.80％；

(3)：磷，磷是高发热元素，对一般钢种来说是有害元素，因此要求铁水磷含量越低越好,一般要求铁水[P]≤0.20％；

(4)：硫，除了含硫易切削以外，绝大多数钢种要求去除硫这一有害元素，要求入炉铁水的硫含量不超过0.05％。

优选地，所述步骤二中将脱硫剂通过溜管加入到空铁水包内，准备出铁后进行脱硫，其中包括：

S1：脱硫剂进入空铁水包内位于其底部，可采用振动电机使其较为均匀的分布在空铁水包底部；

S2：脱硫剂为60％碳化钙和40％氰氨化钙的细磨加工混合物，在加入量为13～25kg/t铁水时，可得到含硫量0.002％～0.003％的铁水，脱硫率90％；

S3：空铁包将脱硫剂接收完毕后，将脱硫车开回原位，并且将空铁包放置与高炉出铁处，准备接收铁水。

优选地，所述步骤三中铁水进入高炉中进行冶炼，然后进行出铁和步骤五中测温取样，对铁水进行一次测温取样，保留样品，包括：

S1：在炉前打开铁口后，观察铁流大小，当主沟的上炉存铁流完，约为五分钟后，在撇渣器出口处取样，采用一罐一取样的原则，取样后送炉前光谱化验室分析；

S2：化验员把结果及时通知增硅工，增硅工视生铁含硅高低进行增硅，每罐分析结果均须及时通知值班作业长。

优选地，所述步骤四中铁水座包，铁水与脱硫剂发生混冲，继续进行脱硫，利用混冲发生的瞬时高温和搅拌效果可以使得脱硫剂与铁水混合效果达到更好，脱硫剂利用率从30％提高到52％配合后续搅拌操作可以达到58％。

优选地，所述步骤六中对铁水进行搅拌，继续混合铁水和脱硫剂，脱硫效果持续，其中搅拌时间控制在一分钟以内。

优选地，所述步骤七中扒渣包括：铁水经过脱硫搅拌后，可进行捞渣作业，要求捞净铁水表面的浮渣，捞渣时间控制在每罐5分钟以内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过铁水包兑铁结束后，将空铁水包放在脱硫车上，开到脱硫位，将脱硫剂通过溜管加入空铁水包内，然后去高炉出铁，出铁结束后满包铁水在搅拌过程中不加脱硫剂，搅拌结束后扒渣的过程，利用高炉出铁过程铁水与脱硫剂的混冲，提高脱硫剂的利用率，相较于现有技术中的直接搅拌，不仅提高了脱硫剂和铁水的混合效果，且利用出炉的瞬时高温会使得脱硫剂的利用率从不到30％提高到52％，配合后期搅拌会使得脱硫剂的利用率达到58％，脱硫效果好，脱硫效率高。

附图说明

图1为原工艺生产流程图；

图2为本发明的生产流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

请参阅图1-2，一种新的铁水脱硫工艺，包括：

步骤一：铁水包兑铁结束后，将空铁水包放置在脱硫车上，开到脱硫位，准备接收脱硫；

步骤二：将脱硫剂通过溜管加入到空铁水包内，准备出铁后进行脱硫；

步骤三：铁水进入高炉中进行冶炼，然后进行出铁；

步骤四：铁水座包，铁水与脱硫剂发生混冲，继续进行脱硫；

步骤五：测温取样，对铁水进行一次测温取样，保留样品；

步骤六：对铁水进行搅拌，继续混合铁水和脱硫剂，脱硫效果持续；

步骤七：扒渣；

步骤八：扒渣结束后，进行二次测温取样，保留样品；

步骤九：转炉兑铁。

本发明通过铁水包兑铁结束后，将空铁水包放在脱硫车上，开到脱硫位，将脱硫剂通过溜管加入空铁水包内，然后去高炉出铁，出铁结束后满包铁水在搅拌过程中不加脱硫剂，搅拌结束后扒渣的过程，利用高炉出铁过程铁水与脱硫剂的混冲，提高脱硫剂的利用率，相较于现有技术中的直接搅拌，不仅提高了脱硫剂和铁水的混合效果，且利用出炉的瞬时高温会使得脱硫剂的利用率从不到30％提高到52％，配合后期搅拌会使得脱硫剂的利用率达到58％，脱硫效果好，脱硫效率高。

请着重参阅图2，步骤一中铁水包兑铁结束后，将空铁水包放置在脱硫车上，开到脱硫位，准备进行脱硫，其中铁水是转炉炼钢的主要原材料，一般占装入量的70％-100％，是转炉炼钢的主要热源，其中重要元素包括有：

(1)：硅，硅是重要的发热元素，铁水中含Si量高，炉内的化学热增加，铁水中Si量增加0.10％，废钢的加入量可提高1.3％-1.5％，铁水含Si量高，渣量增加，有利于脱磷、脱硫，硅含量过高会使渣料和消耗增加，易引起喷溅，金属收得率降低，同时渣中过量的Si02，也会加剧对炉衬的侵蚀，影响石灰渣化速度，延长吹炼时间，通常铁水中的硅含量为0.30％-0.60％为宜；

(2)：锰，锰是发热元素，铁水中Mn氧化后形成的MnO能有效促进石灰溶解，加快成渣，减少助熔剂的用量和炉衬侵蚀，同时铁水含Mn高，终点钢中余锰高，从而可以减少合金化时所需的锰铁合金,有利提高钢水纯净度，转炉用铁水对锰与硅比值要求为0.8-1.0，锰的含量为0.20％-0.80％；

(3)：磷，磷是高发热元素，对一般钢种来说是有害元素，因此要求铁水磷含量越低越好,一般要求铁水[P]≤0.20％；

(4)：硫，除了含硫易切削以外，绝大多数钢种要求去除硫这一有害元素，要求入炉铁水的硫含量不超过0.05％。

本发明中，对铁水带渣量的要求：高炉渣中含硫、Si02、和A120,量较高，过多的高炉渣进入转炉内会导致转炉钢渣量大，石灰消耗增加，造成喷溅，降低炉衬寿命，因此，进入转炉的铁水要求带渣量不得超过0.5％，对铁水温度的要求：应大于1250℃。

请着重参阅图1和图2，步骤二中将脱硫剂通过溜管加入到空铁水包内，准备出铁后进行脱硫，其中包括：

S1：脱硫剂进入空铁水包内位于其底部，可采用振动电机使其较为均匀的分布在空铁水包底部；

S2：脱硫剂为60％碳化钙和40％氰氨化钙的细磨加工混合物，在加入量为13～25kg/t铁水时，可得到含硫量0.002％～0.003％的铁水，脱硫率90％；

S3：空铁包将脱硫剂接收完毕后，将脱硫车开回原位，并且将空铁包放置与高炉出铁处，准备接收铁水。

本发明中，对比图1和图2就可知晓，两种方法的最大不同之处就是投放脱硫剂的时间，图1现有技术是在高炉出铁之后将脱硫剂搅拌进入铁水中，但是现有数据表明，这样操作方法脱硫剂的利用率不到30％，而图2中的技术是在高炉出铁之前，将脱硫剂预先放置在空铁水包内，利用高炉出铁的瞬时高温和混冲效果，会使得脱硫剂的利用率提高到52％，大大提高了脱硫剂的利用率。

请着重参阅图2，步骤三中铁水进入高炉中进行冶炼，然后进行出铁和步骤五中测温取样，对铁水进行一次测温取样，保留样品，包括：

S1：在炉前打开铁口后，观察铁流大小，当主沟的上炉存铁流完，约为五分钟后，在撇渣器出口处取样，采用一罐一取样的原则，取样后送炉前光谱化验室分析；

S2：化验员把结果及时通知增硅工，增硅工视生铁含硅高低进行增硅，每罐分析结果均须及时通知值班作业长。

本发明中，一罐一取样，在后续二次取样测温操作也是同样，使得取样测量结果准确。

请着重参阅图2，步骤四中铁水座包，铁水与脱硫剂发生混冲，继续进行脱硫，利用混冲发生的瞬时高温和搅拌效果可以使得脱硫剂与铁水混合效果达到更好，脱硫剂利用率从30％提高到52％配合后续搅拌操作可以达到58％。

本发明中，后续搅拌采用常规搅拌，搅拌时间由5分钟缩短到1分钟，搅拌转速控制不便。

请着重参阅图2，步骤六中对铁水进行搅拌，继续混合铁水和脱硫剂，脱硫效果持续，其中搅拌时间控制在一分钟以内。

本发明中，在一定程度下，节约了生产时间，也减少了搅拌器的能耗，达到一定的节约生产成本的目的。

请着重参阅图2，步骤七中扒渣包括：铁水经过脱硫搅拌后，可进行捞渣作业，要求捞净铁水表面的浮渣，捞渣时间控制在每罐5分钟以内。

本发明中，扒渣结束后还需进行二次取样测温，继续采用一次取样测温的方式进行，采用“一罐一取样”原则。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种新的铁水脱硫工艺，其特征在于，包括：

步骤一：铁水包兑铁结束后，将空铁水包放置在脱硫车上，开到脱硫位，准备接收脱硫；

步骤二：将脱硫剂通过溜管加入到空铁水包内，准备出铁后进行脱硫；

步骤三：铁水进入高炉中进行冶炼，然后进行出铁；

步骤四：铁水座包，铁水与脱硫剂发生混冲，继续进行脱硫；

步骤五：测温取样，对铁水进行一次测温取样，保留样品；

步骤六：对铁水进行搅拌，继续混合铁水和脱硫剂，脱硫效果持续；

步骤七：扒渣；

步骤八：扒渣结束后，进行二次测温取样，保留样品；

步骤九：转炉兑铁。

2.根据权利要求1所述的一种新的铁水脱硫工艺，其特征在于：所述步骤一中铁水包兑铁结束后，将空铁水包放置在脱硫车上，开到脱硫位，准备进行脱硫，其中铁水是转炉炼钢的主要原材料，一般占装入量的70％-100％，是转炉炼钢的主要热源，其中重要元素包括有：

(1)：硅，硅是重要的发热元素，铁水中含Si量高，炉内的化学热增加，铁水中Si量增加0.10％，废钢的加入量可提高1.3％-1.5％，铁水含Si量高，渣量增加，有利于脱磷、脱硫，硅含量过高会使渣料和消耗增加，易引起喷溅，金属收得率降低，同时渣中过量的Si02，也会加剧对炉衬的侵蚀，影响石灰渣化速度，延长吹炼时间，通常铁水中的硅含量为0.30％-0.60％为宜；

(2)：锰，锰是发热元素，铁水中Mn氧化后形成的MnO能有效促进石灰溶解，加快成渣，减少助熔剂的用量和炉衬侵蚀，同时铁水含Mn高，终点钢中余锰高，从而可以减少合金化时所需的锰铁合金,有利提高钢水纯净度，转炉用铁水对锰与硅比值要求为0.8-1.0，锰的含量为0.20％-0.80％；

(3)：磷，磷是高发热元素，对一般钢种来说是有害元素，因此要求铁水磷含量越低越好,一般要求铁水[P]≤0.20％；

(4)：硫，除了含硫易切削以外，绝大多数钢种要求去除硫这一有害元素，要求入炉铁水的硫含量不超过0.05％。

3.根据权利要求1所述的一种新的铁水脱硫工艺，其特征在于：所述步骤二中将脱硫剂通过溜管加入到空铁水包内，准备出铁后进行脱硫，其中包括：

S1：脱硫剂进入空铁水包内位于其底部，可采用振动电机使其较为均匀的分布在空铁水包底部；

S2：脱硫剂为60％碳化钙和40％氰氨化钙的细磨加工混合物，在加入量为13～25kg/t铁水时，可得到含硫量0.002％～0.003％的铁水，脱硫率90％；

S3：空铁包将脱硫剂接收完毕后，将脱硫车开回原位，并且将空铁包放置与高炉出铁处，准备接收铁水。

4.根据权利要求1所述的一种新的铁水脱硫工艺，其特征在于：所述步骤三中铁水进入高炉中进行冶炼，然后进行出铁和步骤五中测温取样，对铁水进行一次测温取样，保留样品，包括：

S1：在炉前打开铁口后，观察铁流大小，当主沟的上炉存铁流完，约为五分钟后，在撇渣器出口处取样，采用一罐一取样的原则，取样后送炉前光谱化验室分析；

S2：化验员把结果及时通知增硅工，增硅工视生铁含硅高低进行增硅，每罐分析结果均须及时通知值班作业长。

5.根据权利要求1所述的一种新的铁水脱硫工艺，其特征在于：所述步骤四中铁水座包，铁水与脱硫剂发生混冲，继续进行脱硫，利用混冲发生的瞬时高温和搅拌效果可以使得脱硫剂与铁水混合效果达到更好，脱硫剂利用率从30％提高到52％配合后续搅拌操作可以达到58％。

6.根据权利要求1所述的一种新的铁水脱硫工艺，其特征在于：所述步骤六中对铁水进行搅拌，继续混合铁水和脱硫剂，脱硫效果持续，其中搅拌时间控制在一分钟以内。

7.根据权利要求1所述的一种新的铁水脱硫工艺，其特征在于：所述步骤七中扒渣包括：铁水经过脱硫搅拌后，可进行捞渣作业，要求捞净铁水表面的浮渣，捞渣时间控制在每罐5分钟以内。

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