CN1219892C - 铁水脱硫 - Google Patents

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Abstract

一种用于使铁水脱硫的方法和装置。所述装置包括：容器(3)，该容器包括将该容器分为两个室(17、19)的分隔件(15)，所述两个室在容器的下部区域相连通。所述方法包括以下步骤：在容器中建立铁水熔池，将固态脱硫剂送入容纳在容器内的铁水熔池中，在该熔池中使铁水脱硫，并在熔池的上表面形成含硫的熔渣。所述方法还包括经其中一个室(“入口室”)的上部区域将待脱硫的铁水连续地供送到熔池中，并经另一室(“出口室”)的上部区域使脱硫后的铁水连续地排出，从而产生通过入口室的向下的铁水流动，以及随后通过出口室的向上的铁水流动。

Description

铁水脱硫
技术领域
本发明涉及一种方法和装置，用于连续地使铁水脱硫。
本发明虽不唯一涉及、但尤其涉及一种用于连续地使铁水脱硫的方法和装置，所述铁水随后被供送到生铁浇注机或制钢容器中。
发明内容
根据本发明，提供了一种用于使容器中的铁水脱硫的方法，所述容器包括将该容器分为两个室的分隔件，所述两个室在容器的下部相连通，所述方法包括的步骤有：将固态脱硫剂送入容纳在容器内的铁水熔池中，在该熔池中使铁水脱硫，并在熔池的上表面形成含硫的熔渣，以及经其中一个室(“入口室”)的上部区域将待脱硫的铁水连续地供送到熔池中，并经另一室(“出口室”)的上部区域使脱硫后的铁水连续地排出，从而产生通过入口室的向下的铁水流动，以及随后通过出口室的向上的铁水流动。
优选地，将固态脱硫剂送入熔池的步骤包括将固态脱硫剂送入出口室的下部区域，以便所述脱硫剂与向上的铁水流一起并流，向上流动通过出口室。
上述脱硫剂和铁水的向上并流运动促进了其完全混合，所述完全混合导致高效的铁水脱硫。
优选地，将固态脱硫剂送入熔池的步骤包括将固态脱硫剂与载气一起注入。
优选地，所述方法包括通过重力进给铁水，将待脱硫的铁水送入熔池中。
优选地，所述方法包括连续地或周期性地从熔池的上表面去除熔渣。
优选地，所述方法包括通过从熔池的上表面耙除熔渣而去除炉渣。
优选地，待脱硫的铁水的含硫量至少为0.08％重量百分比。
优选地，脱硫后的铁水的含硫量不大于0.05％重量百分比。
更优选地，脱硫后的铁水的含硫量不大于0.04％重量百分比。
优选地，待脱硫的铁水的温度至少为1300℃。
优选地，载气是惰性气体。
根据本发明，还提供了一种用于生产铁水的方法，包括以下步骤：
i.熔炼含铁材料并制得铁水；以及
ii.在上述方法中使铁水脱硫。
优选地，熔炼步骤i.包括在基于熔浴的直接熔炼过程中直接熔炼含铁的材料。
优选地，基于熔浴的直接熔炼过程包括将铁水连续地从直接熔炼炉中排出。
根据本发明，还提供了一种用于使铁水脱硫的装置，包括：
i.用于容纳铁水熔池的容器，所述容器具有：底部；侧壁；将容器分为两个室的分隔件，所述两个室在容器的下部区域相连通；入口，在其中一个室(“入口室”)的上部区域中为待脱硫的铁水提供；出口，在另一室(“出口室”)的上部区域中为脱硫后的铁水提供，由此，在使用中，铁水向下流动通过入口室，然后向上流动通过出口室；以及
ii.用于将固态脱硫剂送入所述容器的装置。
优选地，用于将固态脱硫剂送入所述容器的装置包括用于将所述脱硫剂送入出口室下部区域的装置，因此，在使用中，脱硫剂在入口室中与向上的铁水流并流向上逐步流动。
优选地，用于将固态脱硫剂送入所述容器的装置包括用于将脱硫剂和载气一起注入的装置。
优选地，用于将固态脱硫剂送入出口室下部区域的装置包括向下伸入出口室中的喷枪。
优选地，所述容器是相对狭窄、竖立的容器。
这里的术语“狭窄”应理解为所述容器适于容纳高宽比为至少2∶1的铁水熔池。
优选地，所述容器为圆柱形。
优选地，所述圆柱形容器的最小深度至少为2m，最小宽度至少为1m。
优选地，所述容器包括开口端。
优选地，所述容器包括用于连续地或周期性地将熔渣从熔池的上表面去除的装置。
根据本发明，还提供了一种用于生产铁水的装置，包括：
i.直接熔炼炉，用于直接熔炼含铁的材料，并产生铁水；以及
ii.如上所述的脱硫装置，用于使从该直接熔炼炉排出的铁水脱硫。
优选地，所述直接熔炼炉适于容纳铁和熔渣的熔浴，并包括诸如前炉膛的装置，用于连续地将铁水排出。
附图说明
图1概略表示根据本发明用于使铁水脱硫的方法和装置的优选实施例。
具体实施方式
可通过参照附图的示例来进一步说明本发明，所述附图概略地图示了根据本发明用于使铁水脱硫的方法和装置的优选实施例。
要被脱硫的铁水可在任何适合的直接熔炼过程中产生。一种这样的适合的直接熔炼方法是HI熔炼方法(HIsmelt process)，该方法在以本申请人的名义申请的国际申请PCT/AU01/00881中，利用示例加以描述。在此引入该国际申请的专利说明书中所公开的内容，作为横向参考。
在附图中示出的本发明的方法和装置的优选实施例在铁水流过脱硫容器时使铁水脱硫，所述脱硫容器大体由附图标记3指代，该容器形成了所述装置的一部分。
容器3通常为圆柱形、窄、竖立的容器，并且包括底部5和侧壁7。所述底部5和侧壁7由外部金属壳和耐火材料的内衬限定。
容器3还包括将该容器分为两个室17、19的分隔件15，所述两个室17、19在容器的下部区域通过通道21互连。
容器3还包括敞开的上端部9，所述上端部9限定出为待脱硫的铁水设置的入口31和为脱硫后的铁水设置的出口11。入口31是室17的上部区域，出口11是另一室19的上部区域。
所述装置还包括喷枪23，该喷枪垂直伸入室19中，并且在出口端27处终止，所述出口端27位于室19的下部区域。
如图所示，使用中，所述容器容纳铁水熔池，大体由附图标记25指代。
根据本发明方法的优选实施例，将待脱硫的铁水经入口31连续地送入池19，并使已脱硫的铁水连续地从出口11排出。因此，在室17(“入口室”)中有连续向下的铁水流动，在室19(“出口室”)中有连续向上的铁水流动。
随着铁水连续流过容器，利用脱硫剂使铁水脱硫，所述脱硫剂与载气一起，经喷枪23注入容器3的下部区域。
注入的脱硫剂在室19中与该室中向上的铁水流一起并流朝向池19的表面向上流动。铁水和脱硫剂的并流接触促进其完全混合，所述完全混合使铁水高效脱硫。
脱硫产物在熔池上表面上形成含硫的熔渣，并且该炉渣被周期性或连续地从该上表面耙除。
上述容器3可典型地具有下述尺寸，并根据下述参数操作该容器3。
·容器的内径：1.5m
·池的深度：3m
·铁水在容器中停留时间：22分钟
·铁水在出口的停留时间：0.3分钟
·容器中的铁水质量：37吨
         项目   最小值     典型值   最大值
生铁流量(t/h)     80    102-104     128
℃(直接熔炼炉中的温度)     ＞1350    约1420-1450     1450
℃(脱硫温度)     1320    约1350-1400     1420
％S     0.08    0.11-0.15     0.2
％C     3.5    3.7-4.3     4.5
％P     0.040    0.048-0.058     0.070
％Si     约为0    约为0   远小于0.1
％Mn     0.001    0.002-0.003     0.005
脱硫后的％S     0.03    0.035     ＜0.05
上述容器尺寸和操作参数只以示例形式给出，本发明不局限于这些尺寸和操作参数。
在不脱离本发明实质和范围的情况下，可对上述本发明的方法和装置的优选实施例作出多种修改。

Claims (18)

1、一种用于将容器中的铁水脱硫的方法，所述容器包括将该容器分为两个室的分隔件，所述两个室在容器的下部区域相连通，所述方法包括以下步骤：经其中一个室、即入口室的上部区域将待脱硫的铁水连续地供送到熔池中，并经另一室、即出口室的上部区域使脱硫后的铁水连续地排出，从而产生通过入口室的向下的铁水流动，和随后通过出口室的向上的铁水流动，并且通过将固态脱硫剂与载气一起经一喷枪注入出口室的下部区域中，将固态脱硫剂送入熔池中，因此脱硫剂与向上的铁水流一起并流，向上流动通过所述另一室，其中所述喷枪向下伸入出口室中。
2、如权利要求1所述的方法，其中，包括通过重力进给铁水，将待脱硫的铁水送入熔池中。
3、如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，包括连续地或周期性地从熔池的上表面去除熔渣。
4、如权利要求1所述的方法，其中，待脱硫的铁水的含硫量至少为0.08％重量百分比。
5、如权利要求4所述的方法，其中，脱硫后的铁水的含硫量不大于0.05％重量百分比。
6、如权利要求1所述的方法，其中，待脱硫的铁水的温度至少为1300℃。
7、一种用于生产铁水的方法，包括以下步骤：
i.熔炼含铁材料并制得铁水；以及
ii.在如权利要求1所述的方法中使铁水脱硫。
8、如权利要求7所述的方法，其中，熔炼步骤i.包括在基于熔浴的直接熔炼过程中直接熔炼含铁的材料。
9、如权利要求8所述的方法，其中，基于熔浴的直接熔炼过程包括将铁水连续地从直接熔炼炉中排出。
10、一种用于使铁水脱硫的装置，包括：
i.用于容纳铁水熔池的容器，所述容器具有：底部；侧壁；将容器分为两个室的分隔件，所述两个室在容器的下部区域相连通；入口，在其中一个室、即入口室的上部区域中为待脱硫的铁水提供；出口，在另一室、即出口室的上部区域中为脱硫后的铁水提供，由此，在使用中，铁水向下流动通过入口室，然后向上流动通过出口室；以及
ii.向下伸入出口室中的喷枪，用于将固态脱硫剂与载气一起送入所述出口室的下部区域中。
11、如权利要求10所述的装置，其中，所述喷枪包括用于将所述脱硫剂送入出口室下部区域的装置，因此，在使用中，脱硫剂在入口室中与向上的铁水流一起并流，向上逐步流动。
12、如权利要求10或11所述的装置，其中，所述容器是狭窄、竖立的容器。
13、如权利要求12所述的装置，其中，所述容器为圆柱形。
14、如权利要求13所述的装置，其中，所述圆柱形容器的最小深度至少为2m，最小宽度至少为1m。
15、如权利要求10所述的装置，其中，所述容器包括用于连续地或周期性地将熔渣从熔池的上表面去除的装置。
16、一种用于生产铁水的装置，包括：
i.直接熔炼炉，用于直接熔炼含铁的材料，并产生铁水；以及
ii.如权利要求10所述的脱硫装置，用于使从该直接熔炼炉排出的铁水脱硫。
17、如权利要求16所述的装置，其中，所述直接熔炼炉适于容纳铁和熔渣的熔浴，并包括用于连续地将铁水排出的装置。
18、如权利要求17所述的装置，其中，所述用于连续地将铁水排出的装置是前炉膛。
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