CN113502367A - 一种铁水脱硫预处理工艺及方法 - Google Patents
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Abstract
一种铁水脱硫预处理工艺及方法，属于铁水脱硫工艺技术领域，解决了铁水脱硫工艺的脱硫效果差、捞渣铁损较大等问题，包括如下步骤：S1，测温取样，对铁水进行测温取样；S2，喷吹量确定，根据初始硫的含量以及钢种的种类要求确定脱硫剂的总需求量；S3，预加脱硫剂，在铁水包的底部预先加入基础需求量的脱硫剂；S4，铁水倾倒和脱硫剂喷吹，将鱼雷罐中的铁水倾倒入铁水包中，同时使用喷枪对准下落的铁水流将脱硫剂喷出；S5，捞渣，使用特制捞渣机将漂浮在铁水表面的脱硫渣捞离铁包。使用双方向释放脱硫剂与铁水反应，并使用边倾倒铁水边喷吹的方式进行脱硫，配合现有设备进行脱硫，并制作特制捞渣设备进行捞渣，以达到高效快速脱硫和捞渣的目的。
Description
技术领域
本发明属于铁水脱硫工艺技术领域，具体涉及一种铁水脱硫预处理工艺及方法。
背景技术
铁水预脱硫、脱硫后捞渣为优化冶金生产工艺的不可缺少的工序之一，脱硫可降低生铁的含硫量，降低连续铸钢炼铁的焦比和提高生产率，减少炼钢的石灰消耗量和渣量等，降低生产成本，捞渣则是将脱硫后产生的废渣捞出，将脱硫后铁水里的杂质清除。
现有铁水预脱硫的方法主要分为三种，喷吹法、K-R法和复合法：
喷吹法：首先，鱼雷罐车将铁水从高炉区域运输至铁水倾倒位置，进行测温和取样，根据不同钢种要求来确定和控制脱硫剂的加入量，然后把铁水从鱼雷罐倾倒入铁水包中，再通过天车将铁水包吊到喷吹处理位置，下降喷枪，将脱硫剂用载气经喷枪吹入铁水包中，在喷吹的过程中，脱硫剂与铁水接触，发生反应，生成脱硫渣，喷吹结束后用扒渣机进行扒渣作业，最后，用天车将处理后的铁水兑入炼钢转炉中。
K-R法：首先，对高炉区域的铁水，通过鱼雷罐车将其运输至铁水倾倒位置，进行测温和取样，根据不同钢种要求来确定和控制脱硫剂的加入量，然后把铁水从鱼雷罐倾倒入铁水包中，再通过天车将铁水包吊到搅拌处理位置，将浇注成型由耐火材料制成的搅拌头插入到铁水包中旋转，使铁水形成漩涡，再将脱硫剂通过振动给料加入到旋转的铁水中，铁水在旋转的过程中与脱硫剂充分反应，生成脱硫渣，搅拌结束后待铁水不在旋转后用扒渣机进行扒渣作业，最后，用天车将处理后的铁水兑入炼钢转炉中。
复合法：首先，将从高炉区域运输到炼钢车间的铁水通过鱼雷罐车倾倒入铁水包中，进行测温、取样分析铁水中初始硫含量，然后根据钢种要求的目标硫含量确定其Mg粉和CaO粉的喷吹量。将两者粉剂在喷吹管道内按比例混合，下降喷枪将其喷入铁水中。在喷吹的过程中，铁水因为助吹气体产生良好的动力学条件，从而使脱硫剂和铁水充分接触生成硫化物夹杂物，通过扒渣机将上浮至铁水表明的脱硫渣扒除，最后，将处理后的铁水直接兑入炼钢转炉内。
上述三种工艺方法的缺点：
1、喷吹法，在铁水全部倾倒入铁水包中后再使用喷枪将脱硫剂喷吹到铁水包内，脱硫剂只能与铁水表面进行反应，脱硫效果较差，捞渣时铁损较大；
2、K-R法，同样的在铁水全部倾倒入铁水包后，使用搅拌头搅拌铁水，再使用喷枪将脱硫剂喷吹到铁水包内，利用旋转形成的漩涡使脱硫剂充分反应，但是其使用设备较大，投资较多，捞渣时铁损较大；
3、复合法，同样的在铁水全部倾倒入铁水包后，在喷枪上设置助吹气体，使用气体吹动铁水，使用脱硫剂与铁水充分混合，其整体脱硫效果较喷吹法较好，较K-R法较差，且其整体设备占地面积大，投资多，捞渣时铁损较大。
发明内容
为了解决上述背景技术中的不足，本发明提供了一种铁水脱硫预处理工艺及方法，使用双方向释放脱硫剂与铁水反应的方式，并使用边倾倒铁水边喷吹的方式进行脱硫，配合现有设备进行脱硫，使用特制捞渣设备进行捞渣，以达到高效快速脱硫和捞渣的目的。
一种铁水脱硫预处理工艺及方法，其特征在于，该脱硫预处理工艺在铁水包顶部和底部两个方向上释放脱硫剂与铁水充分接触反应进行脱硫，所述铁水包顶部脱硫时采用倾倒铁水与喷吹脱硫剂同时进行的方法。
进一步的，详细脱硫工艺包括如下步骤：
S1，测温取样，对待脱硫铁水进行测温取样，检测铁水中的初始硫的含量；
S2，脱硫剂确定，根据初始硫的含量以及钢种的种类要求确定上述待脱硫铁水所需的脱硫剂总量；
S3，预加脱硫剂，将脱硫剂分为两部分，一部分投放到喷枪中，另一部分放置于铁水包的底部；
S4，铁水倾倒和脱硫剂喷吹，铁水倾倒入铁水包过程中，同时使用喷枪对准下落的铁水流将脱硫剂连续喷出，使脱硫剂与倾倒流下的高温铁水充分接触；
S5，捞渣，在经过脱硫剂与铁水的充分反应后，使用特制捞渣机将漂浮在铁水表面的脱硫渣捞离铁水包，重复捞渣多次将脱硫渣尽量全部捞出铁水包。
通过预先对铁水的种类和初始硫含量的确定，确定出脱硫剂的总需求量，然后将其中基础需求量的脱硫剂加入到铁水包的底部，将部分需求量加入到喷枪中，之后开始倾倒铁水，同时喷枪进行喷吹，将脱硫剂与倾倒下的铁水充分接触，与此同时铁水包底部的脱硫剂与进入铁水包内部的铁水进行接触反应，增加其脱硫效率及质量，脱硫完毕后使用特制捞渣机将脱硫渣全部捞出，最后将捞渣完毕后的铁水包兑入转炉中，从铁水包的表面和铁水包底部同步使用脱硫剂与铁水接触反应，并使用特制捞渣机快速捞渣，有效减少铁损。
进一步的，在步骤S3中，投放到喷枪的脱硫剂量为总量的80％，放置在铁水包底部的脱硫剂量为总量的20％。底部与少数在倾倒过程中未与脱硫剂反应的铁水进行反应，其余部分则在铁水旋转过程中与喷枪喷入的脱硫剂进行反应。
进一步的，在步骤S4中，喷枪在对准下落的铁水流的同时，还对准铁水流入的铁水包内部，利用喷枪喷出的脱硫剂搅拌铁水包内的铁水，使铁水包内的铁水旋转与内部的脱硫剂充分反应。
进一步的，在步骤S4中，铁水倾倒和脱硫剂喷吹使用脱硫机构完成，脱硫机构包括鱼雷罐、铁水包，所述鱼雷罐垂直设置在铁水包的一侧上方，鱼雷罐设置有开口，铁水包放置在钢平车上，铁水包的上方倾斜设置有喷枪，喷枪的枪口对准鱼雷罐开口流出铁水流的轨迹位置，另一端通过气粉连接器连接有储气罐和储粉罐，储气罐与气粉连接器连接的出气管路上设置有气体开关阀和气体流量调节阀，储粉罐与气粉连接器连接的出粉管路上设置有粉开关阀和粉流量调节阀。
使用双重混合喷枪在鱼雷罐将铁水倒入铁水包的过程中将脱硫剂喷入铁水流中，并预先在铁水包底部脱硫剂，借助铁水的旋转使铁水与脱硫剂充分反应，同时设置开关阀和流量调节阀控制管路开关和流量的大小，实现精准控制。
进一步的，所述储气罐的压力为0.4～0.6MPa，利用高压气将脱硫剂高速喷出，使脱硫剂获得高速流动的动能条件，与倾倒的铁水进行充分反应。
进一步的，在步骤S5中，所述特制捞渣机包括滑轨和设置在滑轨上的移动机构，所述移动机构上竖直可移动连接有连接杆，所述连接杆的中间靠下位置设置有活动关节将连接杆分为上连接杆和下连接杆，下连接杆底端连接有捞渣勺，下连接杆上连接有伸缩推杆，伸缩推杆的另一端与固定在上连接杆的横梁相连。使用可上下移动的连接杆控制捞渣勺上下移动，使用伸缩推杆控制下连接杆的转动，进一步控制捞渣勺的位置，实现铁水的捞渣与放渣。
进一步的，所述移动机构包括驱动电机和减速机，上连接杆的上半部分表面设置有齿条，上连接杆与减速机通过齿条连接。通过电机驱动，使用齿条连接移动稳定且精度高。
进一步的，所述捞渣勺为半球形，球形面向下设置，上方为平面，在上方平面上布置有锯齿状渣栅。
使用本发明专利的有益效果在于：通过在上方设置的高压喷枪喷出脱硫剂，和在铁水包底部放置的脱硫剂，从两个方向上使脱硫剂和铁水充分接触反应，同时在高压喷枪的喷吹下，使铁水包中的铁水旋转，进一步增加脱硫剂与铁水的接触反应，增加脱硫效率；在脱硫完毕后使用特制捞渣机，利用可上下移动的连接杆控制捞渣勺，伸缩推杆来控制捞渣勺的倾斜与放平，最终实现快速捞渣，并可有效减少铁损。
附图说明
图1为本发明提供的一种铁水脱硫预处理工艺及方法的工艺流程图；
图2为本发明脱硫工序中整体装置布局图；
图3为本发明捞渣工序中特制捞渣机的结构示意图。
其中：1、鱼雷罐；2、铁水包；3、钢平车；4、储气罐；5、储粉罐；6、气粉连通器；7、喷枪；8、移动机构；9、滑轨；10、连接杆；11、横梁；12、伸缩推杆；13、活动关节；14、捞渣勺；15、渣盘；42、气体开关阀；43、气体流量调节阀；51、粉开关阀；52、粉流量调节阀；101、上连接杆；102、下连接杆。
具体实施方式
为了使本发明专利的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合附图对本发明专利的技术方案进行详细说明。
一种铁水脱硫预处理工艺及方法，该脱硫预处理工艺在铁水包顶部和底部两个方向上释放脱硫剂与铁水充分接触反应进行脱硫，所述铁水包顶部脱硫时采用倾倒铁水与喷吹脱硫剂同时进行的方法。
如图1，详细脱硫工艺包括如下步骤：
S1，测温取样，将装有铁水的鱼雷罐车移动到倾翻处，倾翻处的侧下方放置铁水包，移动到倾翻处后对铁水进行测温取样，检测铁水中的初始硫的含量；
S2，脱硫剂确定，根据初始硫的含量以及钢种的种类要求确定上述待脱硫铁水所需的脱硫剂总量；
S3，预加脱硫剂，将总需求量分成两份，一份为脱硫剂总量的80％，将这部分投放到喷枪中，另一份为脱硫剂总量的20％，将这部分放置到铁水包的底部；
S4，铁水倾倒和脱硫剂喷吹，铁水倾倒入铁水包过程中，同时使用喷枪对准下落的铁水流将脱硫剂连续喷出，使脱硫剂与倾倒流下的高温铁水充分接触；
如图2，脱硫机构包括鱼雷罐1、铁水包2，所述鱼雷罐1垂直设置在铁水包2的一侧上方，鱼雷罐1设置有开口，铁水包2放置在钢平车3上，铁水包2的上方倾斜设置有喷枪7，喷枪7的枪口对准鱼雷罐1开口流出铁水流的轨迹位置，另一端通过气粉连接器6连接有储气罐4和储粉罐5，储气罐4与气粉连接器6连接的出气管路上设置有气体开关阀42和气体流量调节阀43，储粉罐5与气粉连接器6连接的出粉管路上设置有粉开关阀51和粉流量调节阀52。
所述储气罐4的压力为0.4～0.6MPa，利用高压气将脱硫剂高速喷出，使脱硫剂获得高速流动的动能条件，将脱硫剂高速喷出，与倾倒的铁水进行充分反应。
喷枪7在对准下落的铁水流的同时，还对准铁水流入的铁水包2内部，利用喷枪7喷出的脱硫剂搅拌铁水包2内的铁水，使铁水包2内的铁水旋转与内部的脱硫剂充分反应。
在铁水流入铁包前，将喷枪7移送到喷吹位，使喷枪7距离倾倒铁流约300毫米，同时打开气体开关阀42，进行氮气吹扫管路30秒，确保管路通畅，然后开始从鱼雷罐1向铁水包2倾倒铁水，待铁水倾倒入铁水包1过程中，将粉储存罐5的粉开关阀51的阀门打开，并调节对应的气体流量调节阀43和粉流量调节阀52，将脱硫剂按一定流量持续释放，利用储气罐7的高压吹扫动能将脱硫剂喷吹出喷枪7，使脱硫剂获得高速流动的动能条件，与倾倒流下的高温铁水充分接触，利用铁水的冲击动力搅拌脱硫剂，未充分反应的脱硫剂随铁水进入铁水包2后，在后续倾入铁水的搅拌作用下继续反应，同时，预先放入铁水包2底部的脱硫剂也在旋转的作用下充分反应，最终达到脱硫的目的，反应后的脱硫渣漂浮在铁水表面。
S5，捞渣，在经过脱硫剂与铁水的充分反应后，移动铁水包到捞渣位，使用特制捞渣机将漂浮在铁水表面脱硫渣捞离铁水包，重复捞渣多次将脱硫渣尽量全部捞出铁水包；
如图3，所述特制捞渣机包括滑轨9和设置在滑轨9上的移动机构8，所述移动机构8包括驱动电机和减速机，上连接杆101的上半部分表面设置有齿条，上连接杆101与减速机通过齿条连接，所述连接杆10的中间靠下位置设置有活动关节13将连接杆10分为上连接杆101和下连接杆102，下连接杆102底端连接有捞渣勺14，所述捞渣勺14为半球形，球形面向下设置，上方为平面，在上方平面上布置有锯齿状渣栅，下连接杆102上连接有伸缩推杆12，伸缩推杆12的另一端与固定在上连接杆101的横梁11相连。
反应后的脱硫渣漂浮在铁水上表面，形成一层渣层，先控制移动机构8将捞渣勺14移动至铁水包上方，并控制连接杆10缓慢将捞渣勺14下降，确保捞渣勺14没过渣层后浸入铁水液面，待捞渣勺14装满脱硫渣和铁水混合物后，控制里连接杆10将其缓慢升起，待捞渣勺14升起离铁水表面约400毫米后，停止起升，启动倾翻用伸缩推杆12，将捞渣勺倾斜到约25°，铁水会从捞渣勺14边缘锯齿状渣栅的缝隙中流出，落入铁水包1中，以减少铁水的损失，控制伸缩推杆12将捞渣勺14位置放平，趋于稳定后，控制移动机构8将其移动到渣盘15上方，再次控制电液推杆12，使捞渣勺14充分倾斜，使内部的脱硫渣全部倾倒入渣盘15中。重复上述操作5次，尽量将脱硫渣全部捞出铁水包，防止残余的脱硫渣倒入转炉而回硫，最后将脱硫预处理完毕后的铁水罐用天车吊起并兑入转炉。
通过预先对铁水的种类和初始硫含量的确定，确定出脱硫剂的总需求量，然后将其中一部分脱硫剂加入到铁水包的底部，将另一部分加入到喷枪中，之后开始倾倒铁水，同时喷枪进行喷吹，将脱硫剂与倾倒下的铁水充分接触，与此同时铁水包底部的脱硫剂与进入铁水包内部的铁水进行接触反应，增加其脱硫效率及质量，脱硫完毕后使用特制捞渣机将脱硫渣全部捞出，最后将捞渣完毕后的铁水包吊起兑入转炉中。使用该工艺的优点为设计科学、合理，可充分利用现有基础设备并制作简易专用设备进行生产，以达到脱硫效率高、不易回硫、且铁损较少的目的。
Claims (9)
1.一种铁水脱硫预处理工艺及方法，其特征在于，该脱硫预处理工艺在铁水包顶部和底部两个方向上释放脱硫剂与铁水充分接触反应进行脱硫，所述铁水包顶部脱硫时采用倾倒铁水与喷吹脱硫剂同时进行的方法。
2.根据权利要求1所述的铁水脱硫预处理工艺及方法，其特征在于，详细脱硫工艺包括如下步骤：
S1，测温取样，对待脱硫铁水进行测温取样，检测铁水中的初始硫的含量；
S2，脱硫剂确定，根据初始硫的含量以及钢种的种类要求确定上述待脱硫铁水所需的脱硫剂总量；
S3，预加脱硫剂，将脱硫剂分为两部分，一部分投放到喷枪中，另一部分放置于铁水包的底部；
S4，铁水倾倒和脱硫剂喷吹，铁水倾倒入铁水包过程中，同时使用喷枪对准下落的铁水流将脱硫剂连续喷出，使脱硫剂与倾倒流下的高温铁水充分接触；
S5，捞渣，在经过脱硫剂与铁水的充分反应后，使用特制捞渣机将漂浮在铁水表面的脱硫渣捞离铁水包，重复捞渣多次将脱硫渣尽量全部捞出铁水包。
3.根据权利要求2所述的一种铁水脱硫预处理工艺及方法，其特征在于，在步骤S3中，投放到喷枪的脱硫剂量为总量的80％，放置在铁水包底部的脱硫剂量为总量的20％。
4.根据权利要求2所述的一种铁水脱硫预处理工艺及方法，其特征在于，在步骤S4中，喷枪在对准下落的铁水流的同时，还对准铁水流入的铁水包内部，利用喷枪喷出的脱硫剂搅拌铁水包内的铁水，使铁水包内的铁水旋转与内部的脱硫剂充分反应。
5.根据权利要求2所述的一种铁水脱硫预处理工艺及方法，其特征在于，在步骤S4中，铁水倾倒和脱硫剂喷吹使用脱硫机构完成，所述脱硫机构包括鱼雷罐(1)、铁水包(2)，所述鱼雷罐(1)垂直设置在铁水包(2)的一侧上方，鱼雷罐(1)设置有开口，铁水包(2)放置在钢平车(3)上，铁水包(2)的上方倾斜设置有喷枪(7)，喷枪(7)的枪口对准鱼雷罐(1)开口流出铁水流的轨迹位置，另一端通过气粉连接器(6)连接有储气罐(4)和储粉罐(5)，储气罐(4)与气粉连接器(6)连接的出气管路上设置有气体开关阀(42)和气体流量调节阀(43)，储粉罐(5)与气粉连接器(6)连接的出粉管路上设置有粉开关阀(51)和粉流量调节阀(52)。
6.根据权利要求5所述的铁水脱硫预处理工艺及方法，其特征在于，所述储气罐(4)的压力为0.4～0.6MPa，利用高压气将脱硫剂高速喷出，使脱硫剂获得高速流动的动能条件，与倾倒的铁水进行充分反应。
7.根据权利要求2所述的一种铁水脱硫预处理工艺及方法，其特征在于，在步骤S5中，所述特制捞渣机包括滑轨(9)和设置在滑轨(9)上的移动机构(8)，所述移动机构(8)上竖直可移动连接有连接杆(10)，所述连接杆(10)的中间靠下位置设置有活动关节(13)将连接杆(10)分为上连接杆(101)和下连接杆(102)，下连接杆(102)底端连接有捞渣勺(14)，下连接杆(102)上连接有伸缩推杆(12)，伸缩推杆(12)的另一端与固定在上连接杆(101)的横梁(11)相连。
8.根据权利要求7所述的一种铁水脱硫预处理工艺及方法，其特征在于，所述移动机构(8)包括驱动电机和减速机，上连接杆(101)的上半部分表面设置有齿条，上连接杆(101)与减速机通过齿条连接。
9.根据权利要求7所述的一种铁水脱硫预处理工艺及方法，其特征在于，所述捞渣勺(14)为半球形，球形面向下设置，上方为平面，在上方平面上布置有锯齿状渣栅。
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| CN202110776936.3A CN113502367A (zh) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | 一种铁水脱硫预处理工艺及方法 |
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| CN202110776936.3A CN113502367A (zh) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | 一种铁水脱硫预处理工艺及方法 |
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| CN113502367A true CN113502367A (zh) | 2021-10-15 |
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| CN202110776936.3A Pending CN113502367A (zh) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | 一种铁水脱硫预处理工艺及方法 |
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| CN (1) | CN113502367A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115386682A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-11-25 | 江苏沙钢集团有限公司 | 两步式铁水深脱硫装置和工艺方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000073112A (ja) * | 1998-08-27 | 2000-03-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶銑脱燐方法と低硫・低燐鋼の溶製方法 |
| CN1757762A (zh) * | 2005-10-24 | 2006-04-12 | 济南钢铁股份有限公司 | 一种简易铁水预处理工艺及其所用的设备 |
| CN103114174A (zh) * | 2013-03-07 | 2013-05-22 | 武汉钢铁(集团)公司 | 鱼雷罐铁水喷吹脱硫方法 |
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-
2021
- 2021-07-09 CN CN202110776936.3A patent/CN113502367A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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