CN1478150A - 熔融铁脱硫 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于熔融铁脱硫的方法和装置。该方法包括在容器(3)内形成熔融铁的熔池，并通过将待脱硫的熔融铁供给到容器的上部区域内并从容器的下部区域排出经脱硫的熔融铁造成熔融铁的向下流动。该方法还包括将至少部分用于该方法的脱硫剂供给到熔池的下部区域内，由此脱硫剂和含硫矿渣存在与熔融铁向下流动逆流的向上流动。

Description

熔融铁脱硫
技术领域
本发明涉及一种用来连续熔融铁脱硫的方法和设备。
尽管绝不是专门的，本发明尤其涉及一种用来连续熔融铁脱硫的方法和设备，该熔融铁随后供给到生铁浇铸机或炼钢容器中。
发明内容
根据本发明，提供了一种熔融铁脱硫的方法，该方法包括如下步骤：将固态脱硫剂供给到容器内包含的一池熔池中，并在熔池内熔融铁脱硫，在熔池上表面上形成含硫矿渣；连续将待脱硫的熔融铁供给到熔池的上部区域内；以及从熔池下部区域连续排出经脱硫的铁，由此造成熔融铁向下流动，并且该方法还包括如下步骤：即将至少一部分脱硫剂通过将脱硫剂和运载气体喷射到熔池的下部区域内而供给到熔池中，由此固态脱硫剂与熔融铁的向下流动逆流地逐渐向上移动。
上述脱硫剂的向上移动和熔融铁的向下移动促使了完全混合，这导致熔融铁的高效脱硫。
术语“逆流”应理解成是指：与熔融铁的向下流动相比，存在脱硫剂和含硫矿渣(由于熔融铁和脱硫剂之间的反应而产生)的基本向上流动。
优选地是，该方法包括将待脱硫的熔融铁通过输送熔融铁的重力供给到熔池中。
优选地是，该方法包括将待脱硫的熔融铁通过重力将熔融铁输送到容器的开口的上端供给到熔池中。
优选地是，该方法包括从容器的下部区域排出经脱硫的熔融铁。
优选地是，该方法包括从熔池上表面上连续或周期性地去除矿渣。
优选地是，该方法包括通过从熔池上表面捋刮矿渣来去除矿渣。
优选地是，待脱硫的熔融铁具有至少重量上0.08％的硫含量。
优选地是，经脱硫的熔融铁具有不超过重量上0.05％的硫含量。
优选地是，经脱硫的熔融铁具有不超过重量上0.04％的硫含量。
优选地是，待脱硫的熔融铁的温度至少为1300℃。
优选地是，运载气体是惰性气体。
根据本发明，也提供了一种制造熔融铁的方法，其包括：
i.熔化含铁材料并生产熔融铁；以及
ii.以上述方法熔融铁脱硫。
优选地是，熔化步骤i包括以基于熔池(molten bath)的直接熔炼方法中直接熔化含铁材料。
优选地是，基于熔池的直接熔化方法包括从直接熔炼容器中连续排出熔融铁。
根据本发明，也提供了一种用于熔融铁脱硫的设备，其包括：
i.用于容纳一池熔融铁的容器，该容器具有底部和侧壁；
ii.用于将待脱硫的熔融铁连续供给到熔池上部区域内的装置；
iii.用于从熔池的下部区域连续排出经脱硫的熔融铁的装置，由此生造成熔融铁向下流动；以及
iv.用于将固态脱硫剂和运载气体喷射到熔池下部区域内的装置，由此在使用中脱硫剂与熔融铁的向下流动逆流地逐渐向上流动。
优选地是，该容器是相对窄的竖立容器。
术语“窄”在此应理解为指的是该容器适于包含高宽比至少2∶1的熔融铁的熔池。
优选地是，该容器是圆柱形的，并具有至少2m的最小深度和至少1m的最小宽度。
优选地是，该容器包括用于从熔池上表面连续或周期性除去含硫矿渣的装置。
优选地是，用于从熔池下部区域连续排出经脱硫的熔融铁的装置包括流槽，该流槽在容器的下部区域内具有入口端，并向上延伸，而终止于出口端。
优选地是，该容器包括一个开口端。
根据本发明，也提供了一种用于生产熔融铁的设备，其包括：
i.用于直接熔炼含铁材料并生产熔融铁的直接熔炼容器；以及
ii.如上所述的脱硫设备，用于将直接熔炼容器排出的熔融铁脱硫。
优选地是，直接熔炼容器适于容纳铁和矿渣的熔池，并包括用于连续排出熔融铁的装置，如前炉。
附图说明
参照附图将借助于示例进一步描述本发明。
图1是根据本发明的方法和装置的优选实施例的示意图。
具体实施方式
如图所示的本发明的方法和装置的优选实施例将熔融铁脱硫。
待脱硫的熔融铁可以由任何适宜的直接熔炼方法生产。一种这样的适宜直接熔炼方法是Hismelt方法，如以申请人名义的国际申请PCT/AU/000881中借助示例所描述的。该国际申请的专利说明书合并于此作为参考。
该设备包括总地由附图标记3标示的容器，用于容纳一池熔融铁19。
容器3是大致为圆柱形、较窄的竖立容器，并包括底部5、侧壁7和开口的上端9，开口的上端9限定了一个待熔融铁脱硫的入口。
容器3还包括一流槽11，其以与水平成60°左右的角度从容器的下部区域向上延伸并终止于出口端13，并且限定了经脱硫的熔融铁的出口。
容器3还包括外部金属壳体和耐火材料的内衬。
该设备还包括喷射系统，用于将固态脱硫剂喷射到容器内所含的熔融铁熔池的下部区域中。喷射系统包括喷管15，喷管15向下延伸到容器中，从而喷管的出口端17在容器的下部区域内。
如图所示，在使用中，容器包含一池熔融铁19。
根据本发明的方法的优选实施例，待脱硫的熔融铁供给到熔池19的上部区域内，而经脱硫的熔融铁从熔池19的下部区域连续排出，由此在容器中，存在熔融铁的连续向下流动。
具体地说，待脱硫的熔融铁经由容器3的上部开口端9从直接熔炼容器(未示出)的前炉(未示出)连续供给到熔池19内。
经脱硫的熔融铁从容器的下部区域经出口端13连续排出。
熔融铁的供给和排出产生了熔融铁通过容器的连续向下流动。熔融铁随着其连续向下流过容器而被脱硫剂脱硫，该脱硫剂与运载空气一起经由喷射喷管15喷入容器的下部区域内。
所喷射的脱硫剂向上朝熔池19的表面浮起、与熔融铁的向下流动逆流。熔融铁和脱硫剂的逆流接触促进了完全混合，这导致熔融铁被高效地脱硫。
脱硫的结果是在熔池上表面上形成含硫矿渣，而该矿渣被周期性或连续地从上表面捋刮掉。
上述容器3一般具有如下的尺寸，并根据如下参数工作。
·容器内径：1.5m
·熔池深度：3m
·喷管内径：0.15m
·熔融铁在容器内的驻留时间：22分钟
·熔融铁在流槽内的驻留时间：0.3分钟
·熔融铁在容器内的质量：37吨
项目     最小     典型     最大
生铁流速(t/h)     80     102～104     128
 ℃(在SRV中)     ＞1350     ～1420～1450     1450
℃(待脱硫)     1320     ～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     ～0     ～0     ＜＜0.1
％Mn     0.001     0.002～0.003     0.005
脱硫后的％S     0.03     0.0035     ＜0.05
上述容器尺寸和工作参数仅作为示例提供，且本发明并不局限于这些参数和工作参数中。
在不背离本发明的精髓和范围前提下，可以对本发明的方法和装置的优选实施例作出多种改进。

Claims (17)

1.一种熔融铁脱硫的方法，该方法包括如下步骤：将固态脱硫剂供给到容器内包含的一池熔池中，并在熔池内熔融铁脱硫，且在熔池上表面上形成含硫矿渣；连续将待脱硫的熔融铁供给到熔池的上部区域内，由此造成熔融铁向下流动；以及从熔池下部区域连续排出经脱硫的铁，并且该方法特征在于如下步骤：即将至少一部分脱硫剂通过将脱硫剂和运载气体喷射到熔池的下部区域内而供给到熔池中，由此固态脱硫剂与熔融铁的向下流动逆流地逐渐向上移动。
2.如权利要求1所述的方法，其中，包括通过重力将熔融铁输送到容器的开口的上端将待脱硫的熔融铁供给到熔池中。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，包括从熔池上表面上连续或周期性地去除矿渣。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，包括通过从熔池上表面捋刮矿渣来去除矿渣。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，待脱硫的熔融铁具有至少重量上0.08％的硫含量。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，经脱硫的熔融铁具有不超过重量上0.05％的硫含量。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，待脱硫的熔融铁的温度至少为1300℃。
8.一种制造熔融铁的方法，其包括如下步骤：
i.熔炼含铁材料并生产熔融铁；以及
ii.以如上述权利要求中任一项所述的方法熔融铁脱硫。
9.如权利要求8所述的方法，其中，熔化步骤i包括以基于熔池的直接熔炼方法中直接熔化含铁材料。
10.如权利要求9所述的方法，其中，基于熔池的直接熔化方法包括从直接熔炼容器中连续排出熔融铁。
11.一种用于熔融铁脱硫的设备，其包括：
i.用于容纳一池熔融铁的容器，该容器具有底部和侧壁；
ii.用于将待脱硫的熔融铁连续供给到熔池上部区域内的装置；
iii.用于从熔池的下部区域连续排出经脱硫的熔融铁的装置，由此在使用中造成熔融铁向下流动；以及
iv.用于将固态脱硫剂和运载气体喷射到熔池下部区域内的装置，由此在使用中脱硫剂与熔融铁的向下流动逆流地逐渐向上流动。
12.如权利要求11所述的设备，其中，该容器是相对窄的竖立容器。
13.如权利要求12所述的设备，其中，该容器是圆柱形的。
14.如权利要求11到13中任一项所述的设备，其中，该容器包括用于从熔池上表面连续或周期性除去含硫矿渣的装置。
15.如权利要求11到14中任一项所述的设备，其中，用于从熔池下部区域连续排出经脱硫的熔融铁的装置包括流槽，该流槽在容器的下部区域内具有入口端，并向上延伸，而终止于出口端。
16.一种用于生产熔融铁的设备，其包括：
i.用于直接熔炼含铁材料并生产熔融铁的直接熔炼容器；以及
ii.如权利要求11到15中任一项所述的脱硫设备，用于将直接熔炼容器排出的熔融铁脱硫。
17.如权利要求16所述的设备，其中，直接熔炼容器适于容纳铁和矿渣的熔池，并包括用于连续排出熔融铁的装置。
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