CN114606364B - 一种kr喷粉铁水预处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及冶金工业炼钢领域，尤其涉及一种KR喷粉铁水脱硫的方法。进行KR铁水脱硫时，将KR喷枪保护罩的罩体置于铁水的液面下，其中，所述KR搅拌头的搅拌速度为80～140rpm/min；将喷枪含枪口一端穿过所述KR喷枪保护罩置于所述液面下；所述枪口在所述KR喷枪保护罩内，所述枪口与所述KR喷枪保护罩的下沿竖直方向的距离为5‑10mm，所述枪口与所述KR喷枪保护罩的下沿水平方向的距离为20‑30cm；将所述喷枪用载流气体喷洒脱硫剂，以实现铁水脱硫。保护喷枪受KR搅拌引起的铁水绕动冲击减小，使喷枪所受的冲击力在较小；KR喷枪使用寿命提高了50％‑80％，将所述喷枪用载流气体喷洒脱硫剂，使脱硫剂更佳均匀快速的分布于铁水中，使脱硫剂的消耗降低了30‑50％，保障了高效的KR处理效果。

Description

一种KR喷粉铁水预处理的方法
技术领域
本申请涉及冶金工业炼钢领域，尤其涉及一种KR喷粉铁水脱硫的方法。
背景技术
KR铁水预脱硫是低硫钢、超低硫钢冶炼过程中必要的工艺环节，现有技术中在KR铁水预脱硫操作时，向铁水液面加入石灰，配合KR搅拌，促进铁水中[S]与石灰中CaO发生反应，进入炉渣。现有技术中使用的块状石灰由于粒径大，在KR搅拌过程中，传质效率较低，铁水中[S]从0.02％降低到0.0010％需要耗时约8-10mm，每吨钢消耗石灰7-10kg。
现有技术中，喷枪可在200吨位铁水包持续处理20炉，随后失效更换。因此，无论是铁水表面加入大块石灰进行常规KR搅拌，还是利用KR喷枪喷入石灰粉进行KR搅拌脱S，始终无法摆脱生产效率低、喷枪寿命低的技术难题。
发明内容
本申请提供了一种KR喷粉铁水脱硫的方法，以解决喷枪寿命低的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种KR喷粉铁水脱硫的方法，所述方法包括：
进行KR铁水脱硫时，将KR喷枪保护罩的罩体置于铁水的液面下，其中，所述KR搅拌头的搅拌速度为80～140rpm/min；
将喷枪含枪口一端穿过所述KR喷枪保护罩置于所述液面下；
所述枪口在所述KR喷枪保护罩内，所述枪口与所述KR喷枪保护罩的下沿竖直方向的距离为5-10mm，所述枪口与所述KR喷枪保护罩的下沿水平方向的距离为20-30cm；
将所述喷枪用载流气体喷洒脱硫剂，以实现铁水脱硫。
可选的，所述脱硫剂包括氧化钙。
可选的，所述氧化钙的粒径为0.5-4mm，所述氧化钙的剂量为200-500kg/min。
可选的，所述载流气体包括氮气或氩气；所述载流气体的流量为2000-3500Nm3/h。
可选的，所述方法还包括：进行KR铁水脱硫时，将KR搅拌头置于所述液面下进行搅
拌；所述KR搅拌头的端部与所述液面的距离为600～900mm。
可选的，所述KR搅拌头和所述喷枪每次持续工作的时间分别为7-12min。
可选的，所述喷枪的插入铁水的插入点与钢包内壁的最短距离为500-800mm。
可选的，在所述喷枪喷洒时，所述枪口与所述液面的距离为300～400mm。
可选的，所述KR喷枪保护罩的材质熔点≥1390℃，述保护罩的厚度为4～8mm。
第二方面，本申请提供了一种KR喷枪保扩罩，所述KR喷枪保护罩包括罩体、与所述罩体连接的罩座和穿过所述罩座的喷枪；所述罩座远离所述罩体一侧设有通孔，用于放置所述喷枪；所述罩座通过连接轴活动连接于配重固定台。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的该方法，将保护罩置于所述液面下；将喷枪带枪口一端穿过所述KR喷枪保护罩置于所述液面下；保护罩深入铁水内部，在铁水平面上完全罩住KR喷枪，所述枪口与所述KR喷枪保护罩的下沿竖直方向的距离为5-10mm，所述枪口与所述KR喷枪保护罩的下沿水平方向的距离为20-30cm，保护喷枪受KR搅拌引起的铁水绕动冲击减小，使喷枪所受的冲击力在较小；KR喷枪使用寿命提高了50％-80％，将所述喷枪用载流气体喷洒脱硫剂，使脱硫剂更佳均匀快速的分布于铁水中，使脱硫剂的消耗降低了30-50％，保障了高效的KR处理效果。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种KR喷粉铁水脱硫的方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的KR搅拌时喷枪喷粉示意图；
图3为本申请实施例提供的保护罩收起示意图；
图4为本申请实施例提供的保护罩工作示意图；
图5为本申请实施例提供的保护罩工作俯视示意图。
其中，1、罩体，2、喷枪，3、连接轴，4、配重固定台，5、罩座。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
一种KR喷粉铁水脱硫的方法，如图1所示，所述方法包括：
进行KR铁水脱硫时，将KR喷枪保护罩置的罩体置于铁水的液面下，其中，所述KR搅拌头的搅拌速度为80～140rpm/min；
将喷枪含枪口一端穿过所述KR喷枪保护罩置于所述液面下；
所述枪口在所述KR喷枪保护罩内，所述枪口与所述KR喷枪保护罩的下沿竖直方向的距离为5-10mm，所述枪口与所述KR喷枪保护罩的下沿水平方向的距离为20-30cm；
将所述喷枪用载流气体喷洒脱硫剂，以实现铁水脱硫。
本申请实施例中，所述KR铁水脱硫在钢包中进行，具体结构示意图，如图2。
本申请实施例中，本方法适用于200～350tKR搅拌设备，匹配200～350t转炉。本发明解决了传统KR喷枪保护罩寿命低的问题。
本申请实施例中，所述枪口与所述KR喷枪保护罩的下沿竖直方向的距离为5-10mm，沿水平方向的距离为20-30cm，具有充分保护喷枪枪头免受铁水冲刷且不妨碍喷头喷粉的有益效果，距离过小，具有粉状石灰与罩体粘连，并在罩体寿命内影响喷枪喷射的不利效果，距离过大，具有铁水紊流进入罩内，冲击喷枪头部，降低其寿命的不利效果。
作为一种可选的实施方式，所述脱硫剂包括氧化钙。
本申请中，所述脱硫剂还可以为石灰或电石，都能达到脱硫目的，并用于本申请中。
作为一种可选的实施方式，所述氧化钙的粒径为0.5-4mm，所述氧化钙的剂量为200-500kg/min。
本申请实施例中，氧化钙的粒径为0.5-4mm可以起到与铁水接触面大的有益效果，剂量为200-500kg/min，具有脱S总量适宜的有益效果，剂量太高，具有渣量大、扒渣工作量大，不利于环保等的不利效果，剂量太低，具有脱S率低的不利效果。
作为一种可选的实施方式，所述载流气体包括氮气、氩气至少一种。
作为一种可选的实施方式，所述载流气体的流量为2000-3500Nm3/h。
本申请实施例中，控制载流气体的流量可以控制脱硫剂的投放速度，还具有影响铁水流场，促进铁渣反应的有益效果。
作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：进行KR铁水脱硫时，将KR搅拌头置于所述液面下进行搅拌；所述KR搅拌头的端部与所述液面的距离为600～900mm；所述KR搅拌头的搅拌速度为80～140rpm/min。
本申请实施例中，将KR搅拌头的端部与所述液面的距离为600～900mm；有利于提高搅拌的效率，同时保护KR搅拌头。控制搅拌速度为80～140rpm/min，具有保障铁渣反应动力学的有益效果。
作为一种可选的实施方式，所述喷枪的插入铁水的插入点与钢包内壁的最短距离为500-800mm。
作为一种可选的实施方式，在所述喷枪喷洒时，所述枪口与所述液面的距离为300～400mm。
本申请实施例中，所述枪口与铁水包相对距离有限定，具有确保脱S剂于铁水充分混合的有益效果，距离超过范围，则会产生KR搅拌条件下，铁水与脱S剂混合不充分，部分脱S剂无法进入铁水等不利效果。
作方一种可选的实施方式，所述KR搅拌头和所述喷枪每次持续工作的时间分别为7-12min。
作为一种可选的实施方式，所述KR喷枪保护罩的材质熔点≥1390℃，述保护罩的厚度为4～8mm。
本发明的一种KR喷粉铁水脱硫的方法，解决了传统KR喷粉脱S喷枪低寿命的问题，保障了低的石灰效率和高效的KR处理效果。
一种E述的方法用的KR喷枪保护罩，所述KR喷枪保护罩包括罩体1、与所述罩体1连接的罩座5和穿过所述罩座5的喷枪2；所述罩座5远离所述罩体1一侧设有通孔，用于放置所述喷枪2；所述罩座5通过连接轴3活动连接于配重固定台4，如图3-5所示。
本申请实施例中，可以是顶部插入式带防护罩的喷枪，任何可以实现本发明的保护罩或喷枪均在本专利保护范围之内。
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本发明的方法进行详细说明。
实施例1～3
实施例1～3适用于300t KR脱硫搅拌设备，KR终点成分及石灰(本申请实施例和对比例采用同一种石灰，该石灰含氧化钙的含量一定)加入量相关参数如表1所示，搅拌头相关控制参数如表2所示，喷枪相关控制参数如表3所示。所述枪口与所述KR喷枪保护罩的下沿竖直方向的距离为8mm，所述枪口与所述KR喷枪保护罩的下沿水平方向的距离为25cm。
表1 KR喷粉操作控制相关参数。
表2搅拌头相关控制参数。
表3喷枪相关控制参数。
对比例1～3同样应用于300t KR脱硫搅拌设备，KR终点成分及石灰加入量相关参数如表4所示，搅拌头相关控制参数如表5所示，喷枪相关控制参数如表6所示。其他同实施例1。
表4 KR喷粉操作控制相关参数。
表5搅拌头相关控制参数。
表6喷枪相关控制参数。
通过表1-3实施例组和表4-6中的对比例中的数据可知，本发明中喷枪寿命显著提高，脱硫剂的使用量得到大幅度减少。
另外，使用常规KR喷枪，进行KR操作时，将喷枪插入铁水液面下，从喷枪喷入粉状石灰，由于石灰粒径显著降低，导致KR脱S效率显著升高，铁水中[S]从0.02％降低到0.0010％需要耗时约(4-6min)，效率提高30％，消耗降低30％。然而，由于KR喷枪在铁水高温环境下受KR搅拌铁水紊流冲刷，需要经常更换，大大降低了生产效率；而本申请中的KR喷枪的寿命为6000吨铁水以上。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种KR喷粉铁水脱硫的方法，其特征在于，所述方法包括：
进行KR铁水脱硫时，将KR喷枪保护罩的罩体置于铁水的液面下，其中，KR搅拌头的搅拌速度为80～140rpm；
将喷枪含枪口一端穿过所述KR喷枪保护罩置于所述液面下；
所述枪口在所述KR喷枪保护罩内，所述枪口与所述KR喷枪保护罩的下沿竖直方向的距离为5-10mm，所述枪口与所述KR喷枪保护罩的下沿水平方向的距离为20-30cm；
将所述喷枪用载流气体喷洒脱硫剂，以实现铁水脱硫；
所述KR喷枪保护罩包括罩体、与所述罩体连接的罩座和穿过所述罩座的喷枪；所述罩座远离所述罩体一侧设有通孔，用于放置所述喷枪；所述罩座通过连接轴活动连接于配重固定台。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱硫剂包括氧化钙。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述氧化钙的粒径为0.5-4mm，所述氧化钙的剂量为200-500kg/min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载流气体包括氮气或氩气；所述载流气体的流量为2000-3500Nm3/h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：进行KR铁水脱硫时，将KR搅拌头置于所述液面下进行搅拌；所述KR搅拌头的端部与所述液面的距离为600～900mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述KR搅拌头和所述喷枪每次持续工作的时间分别为7-12min。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷枪的插入铁水的插入点与钢包内壁的最短距离为500-800mm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述喷枪喷洒时，所述枪口与所述液面的距离为300～400mm。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述KR喷枪保护罩的材质熔点≥1390℃，所述保护罩的厚度为4～8mm。
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