邯寶250噸鐵水包復(fù)合脫硫工藝的應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上邯寶煉鋼廠250噸鐵水罐復(fù)合噴吹脫硫工藝的應(yīng)用 黃文杰1 潘樹敏 2（1. 河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼公司生產(chǎn)制造部，2 .河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼邯寶煉鋼廠 邯鄲 ）摘要： 邯寶公司煉鋼廠250噸鐵水罐復(fù)合噴吹脫硫工藝設(shè)備是引進(jìn)于達(dá)涅利.康利斯公司，經(jīng)一年多的生產(chǎn)實(shí)踐，取得比較良好的運(yùn)行效果，脫硫命中率達(dá)到90%左右，冶煉周期控制在30-40分鐘，扒渣鐵損3kg/t.鐵，具備全量脫硫的生產(chǎn)能力，為品種鋼的生產(chǎn)提供了有力的保障。 關(guān)鍵詞：脫硫；復(fù)合噴吹；脫硫命中率；噴吹流量Han Bao Steel Plant 250 tons of iron ladle injection desu

2、lfurization process of composite applicationsHUANG Wen Jie 1 PAN Shu Min 2(1.Hebei Iron and Steel Group, Handan Iron and Steel Production ,2.Hebei Handan Iron and Steel Group Bao Steel Plant in Handan Iron and Steel. Handan ) Abstract: Han Bao Company 250 tons of iron ladle steel plant complex injec

3、tion desulfurization process equipment is the introduction of the Danieli. Kangli Si company, after more than a year of production practices, and achieved relatively good operating results, the desulfurization rate of about 90% hit, refining cycle control in 30-40 minutes, slag iron loss 3kg / t. ir

4、on, with full volume capacity of desulfurization for the production of steel varieties provide a strong protection.Key words: Desulfurization; compound injection; desulfurization hit rate; injection flow在我國，煉鋼廠鐵水預(yù)處理工藝主要有KR法工藝、單吹顆粒鎂工藝和鎂基脫硫劑復(fù)合噴吹工藝三種，長(zhǎng)期以來這三種脫硫工藝在國內(nèi)均取得了比較成熟的發(fā)展。邯寶公司煉鋼廠引進(jìn)達(dá)涅利復(fù)合噴吹脫硫工藝設(shè)備，并于2

5、008年11月熱試成功，運(yùn)行至今取得良好的運(yùn)行效果。一、三種處理工藝的比較實(shí)踐證明，這三種工藝技術(shù)都能滿足鋼鐵企業(yè)鐵水深脫硫的要求，都能得到鐵水終點(diǎn)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.002 %，甚至更低的水平，也能滿足轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)周期的要求。他們之間的優(yōu)劣都只是相對(duì)而言的，而且所涉及的因素是多方面的。1、KR法工藝：優(yōu)點(diǎn)：能將硫降到很低的水平，而且不易回硫，基本沒有噴濺。在鐵水溫度高的條件下，脫硫效率高。缺點(diǎn)：設(shè)備復(fù)雜龐大，一次性投資大。攪拌頭價(jià)格高，易消耗。渣量大。鐵水溫降大。2、單吹顆粒鎂工藝：優(yōu)點(diǎn)：處理過程鐵水溫降小，渣量少。缺點(diǎn)：噴槍壽命低，渣量少，渣稀，扒渣困難，易造成回硫。3、鎂基脫硫劑復(fù)合噴吹工藝：優(yōu)

6、點(diǎn)：可以使用不同的鎂和石灰的配比，也可以單獨(dú)噴吹石灰，處理時(shí)間短，溫降小，渣量少，渣子易扒除，不易產(chǎn)生回硫，設(shè)備簡(jiǎn)單；脫硫劑運(yùn)輸、保管方便。缺點(diǎn)：粉劑配比難掌握，噴吹模型選擇及對(duì)噴吹設(shè)備的精確控制不易把握，易造成原料浪費(fèi)。二、邯寶公司煉鋼廠復(fù)合噴吹工藝的選擇關(guān)于上述脫硫方法，經(jīng)過比選，邯寶公司煉鋼廠確定采用在鐵水罐噴吹復(fù)合噴吹脫硫工藝，對(duì)鐵水進(jìn)行全量脫硫預(yù)處理。復(fù)合噴吹石灰粉和鎂粉脫硫工藝在大型轉(zhuǎn)爐車間的應(yīng)用是成熟的。國外如：荷蘭CORUS 公司300t 轉(zhuǎn)爐車間有兩條復(fù)合噴吹脫硫生產(chǎn)線，加拿大DOFASCO 公司 300 t 轉(zhuǎn)爐車間有兩條復(fù)合噴吹脫硫生產(chǎn)線，美國Gary公司 300 t 轉(zhuǎn)

7、爐車間有三條復(fù)合噴吹脫硫生產(chǎn)線。我國許多鋼廠也采用復(fù)合噴吹脫硫工藝，如寶鋼、鞍鋼、本鋼、南鋼、梅山、包鋼等，均獲得很好的脫硫效果。三、邯寶公司煉鋼廠脫硫工藝簡(jiǎn)述表1 鐵水脫硫主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)值1處理工位個(gè)22每罐處理鐵水量t2632943平均處理周期min<304年有效作業(yè)天數(shù)天3005車間年處理鐵水量萬t5243. 1 復(fù)合噴吹石灰粉和鎂粉脫硫工藝原材料 鎂粉活性鎂 90%粒度 0.15-1.2mm 88%>1.2mm 2，0.15 10 石灰粉噴吹石灰采用流態(tài)化石灰。粒度： <0.25mm 100%<0.075mm >80%3. 2 生產(chǎn)工藝描述

8、 脫硫粉劑儲(chǔ)存設(shè)兩種料倉：鎂粉料倉和石灰料倉脫硫站設(shè)兩個(gè)噴吹工位，共用一套鎂粉料倉（1 個(gè)）和石灰料倉（2個(gè)）。袋裝鎂粉儲(chǔ)存在專門的倉庫內(nèi)，每天用汽車將袋裝的鎂粉運(yùn)至脫硫站，用5t 起重機(jī)逐袋卸入鎂粉料倉。石灰粉采用槽式運(yùn)輸車氣力輸送上料。 噴吹系統(tǒng)一個(gè)脫硫工位設(shè)一個(gè)鎂粉噴吹罐和一個(gè)石灰粉噴吹罐，一套鎂粉和石灰粉在線混合噴吹管路。一套噴槍裝置，一套測(cè)溫取樣裝置。 扒渣工藝當(dāng)噴吹處理完后，傾動(dòng)鐵水罐，然后用扒渣機(jī)將脫硫產(chǎn)生的渣扒到渣池里。 氮?dú)庀到y(tǒng)所有脫硫劑都儲(chǔ)存在干燥、惰性氣氛下，防止受潮和氧與脫硫劑反應(yīng)。惰性氣體采用氮?dú)猓瑫r(shí)它還用于噴吹罐加壓及作為噴吹和輸送的運(yùn)載氣體。噴吹罐的排料由設(shè)置在

9、噴吹罐底部錐體的專有流化噴嘴輔助完成。加料時(shí)卸壓及過量氣體的排放由設(shè)置在容器上方的集塵器實(shí)現(xiàn)。噴吹操作流程如下：圖31 脫硫工藝流程圖經(jīng)過噴吹處理、扒渣后的合格鐵水用鐵水罐車運(yùn)到加料跨，然后用450/80t 鑄造起重機(jī)兌入轉(zhuǎn)爐。 出渣工藝出渣采用渣池，脫硫鐵水渣經(jīng)扒渣后進(jìn)入渣池內(nèi)，通過鏟車運(yùn)輸至專用脫硫渣存放間冷卻。四、邯寶公司煉鋼廠脫硫工藝應(yīng)用效果4.1噴吹罐壓力的設(shè)定邯寶公司煉鋼廠脫硫站冷調(diào)試時(shí)設(shè)定石灰與鎂粉的噴吹罐壓力分別為450KPA與400KPA,對(duì)著空鐵水包進(jìn)行噴吹，一切運(yùn)行正常。但這種壓力帶負(fù)荷的包中噴吹不一定可行。下圖是噴吹的簡(jiǎn)易圖,從示意圖中,我們可以大致估算出噴槍插入鐵水中

10、底部的靜壓力:鐵水靜壓力=*g*h=6800kg/m3*9.8m/s2*3.5m=233KPa，加上鐵水表面的大氣壓，要想粉劑從噴槍底部噴出至少要保證噴槍底部壓力大于233+100=333 KPa。石灰噴吹罐鎂粉噴吹罐助吹氣體噴吹管線鐵包噴槍圖41 脫硫工藝噴吹流程圖而從鎂粉噴吹罐底部到噴槍底部這一段距離內(nèi)粉劑的阻力和管道內(nèi)的磨擦力與整個(gè)管道的布局以及管道上升高度有很大的關(guān)系，存在很多不確定因素，無法通過計(jì)算得出結(jié)果，只能依據(jù)相同類型脫硫站數(shù)據(jù)參考，以下是天鐵180噸鐵包脫硫站的噴吹罐壓力的參數(shù)：石灰噴吹罐壓力：490 KPa 鎂粉噴吹罐壓力：385 KPa而天鐵的噴槍插入深度只有2.8米，比

11、邯寶公司煉鋼廠的3.5米要小0.7米，所以天鐵噴槍底部壓力只有186+100=286 KPa，所以天鐵鎂粉噴吹罐底部到噴槍底部這一段距離內(nèi)的磨擦力與阻力為385-286=99 KPa，而邯寶公司煉鋼廠的噴吹管線比天鐵的噴吹管線要高2米，長(zhǎng)7米，所以為了保險(xiǎn)起見，加上0.2的系數(shù)得出邯寶公司煉鋼廠脫硫站的這一段距離內(nèi)磨擦力與阻力為99*1.2=118.8 KPa，從而得出邯寶公司煉鋼廠鎂粉噴吹罐的壓力設(shè)定為：333 KPa +118.8 KPa=451.8KPa同樣依據(jù)天鐵石灰噴吹罐與鎂粉噴吹罐的壓力差得出邯寶公司煉鋼廠脫硫站石灰噴吹罐壓力設(shè)定為：451.8KPa+(490KPa-385KPa)

12、=556.8KPa在脫硫第一次熱試時(shí)，邯寶公司煉鋼廠把石灰與鎂粉噴吹罐壓力分別設(shè)定為550KPa與450 KPa這兩個(gè)數(shù)值，從脫硫站運(yùn)行到現(xiàn)在，噴吹效果很好，沒有因?yàn)閲姶祲毫Φ脑虬l(fā)生噴濺與堵槍事故，結(jié)果表明，這兩個(gè)壓力值的設(shè)定符合邯寶公司煉鋼廠脫硫站的實(shí)際。 4.2助吹氣體流量的設(shè)定 在脫硫站冷試時(shí)，外方將助吹氣體的流量設(shè)定為18NM3/hr,并直接以此流量進(jìn)行熱試，導(dǎo)致第一次熱試不成功，后經(jīng)查詢邯鋼三煉鋼與天鐵的助吹氣體流量，分別為18NM3/hr與20NM3/hr(邯寶公司煉鋼廠脫硫站與這兩個(gè)廠的脫硫站都是達(dá)涅利脫硫設(shè)備，這兩個(gè)廠的鐵包分別為100噸與180噸)，所以及時(shí)調(diào)整程序，把助吹

13、氣體的流量設(shè)定為22 NM3/hr，熱試成功，一直至2010年初，噴吹效果良好。4.3噴槍中位的設(shè)定外方在場(chǎng)調(diào)試時(shí)，脫硫站沒有鐵水供應(yīng)，只能空試，外方的噴槍中位設(shè)定與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際不符，造成第一次熱試不成功。外方將噴槍中位定在5.5米(即噴槍下降5.5米時(shí)為中位)，而當(dāng)噴槍下降到5.5米時(shí)，噴槍出口實(shí)際已經(jīng)浸泡在鐵水中，按照程序順序，當(dāng)噴槍下到中位以后再開助吹氣體，此時(shí)鐵水已經(jīng)灌進(jìn)噴槍口，導(dǎo)致整個(gè)噴吹過程中壓力偏高，當(dāng)噴吹結(jié)束時(shí)，噴槍上升到中位，經(jīng)過幾次開停氣的吹掃程序以后再上升到等待位，所以前期幾次提槍以后，噴槍口經(jīng)常有堵塞。由于沒有安裝攝像頭，而且噴槍在中位停留時(shí)間很短，很難在噴吹發(fā)現(xiàn)此問題，后

14、來用空鐵包仔細(xì)測(cè)量等待位噴槍口距包底的距離，合理計(jì)算中位，把噴槍中位在程序中由5.5米改為4.0米，沒有發(fā)生一次噴槍因槍位原因而堵槍的事故。4.4鎂粉噴吹速率的調(diào)節(jié)由于在試生產(chǎn)階段沒有注意到脫硫的節(jié)奏問題，將鎂粉的噴吹速率設(shè)定為8kg/min，在2009年4月份冶煉X80鋼種進(jìn)行深脫硫時(shí)，脫硫的生產(chǎn)節(jié)奏明顯跟不上轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)節(jié)奏，脫硫終點(diǎn)值設(shè)定為0.002%時(shí)，脫硫的周期為1個(gè)小時(shí)以上，將鎂粉噴吹速率設(shè)定為12 kg/min，但是實(shí)際噴吹中的速率只能在10 kg/min左右徘徊，很難加快生產(chǎn)節(jié)奏，而此時(shí)喉口調(diào)節(jié)閥已經(jīng)開到最大，后通過與外方仔細(xì)討論與分析，將現(xiàn)有的喉口調(diào)節(jié)閥閥芯由14mm改為17m

15、m，噴吹速率就可以在6kg/min與16kg/min之間任意調(diào)節(jié)，冶煉周期可以控制在30-40分鐘之間，從而成功地解決了根據(jù)不同鋼種需要的脫硫生產(chǎn)節(jié)奏。4.5噴槍壽命的改進(jìn)投產(chǎn)前期由于脫硫噴吹時(shí)間較長(zhǎng)，耐材廠家不熟悉邯寶煉鋼廠的鐵水條件，加上噴槍本身的材質(zhì)問題及噴吹時(shí)的強(qiáng)烈震動(dòng)導(dǎo)致噴槍壽命很短，最短的只有5次，經(jīng)過與耐材廠家探討與分析，改進(jìn)噴槍提升機(jī)構(gòu)鏈條墊片的組成，減輕噴吹時(shí)噴槍的震動(dòng)，提高鎂粉噴吹速率，從原來的8kg/min提高到12kg/min，改進(jìn)噴槍外部耐材與噴槍中間鋼骨架的材質(zhì)，使噴槍壽命最高達(dá)到87次，為脫硫站的穩(wěn)定運(yùn)行提供了良好的基礎(chǔ)。4.6脫硫溫降投產(chǎn)前期由于各種參數(shù)及設(shè)備還

16、沒有完全協(xié)調(diào)到位，造成處理周期較長(zhǎng)，脫硫溫降偏大，最大溫降達(dá)到30,平均溫降為19.5，隨著生產(chǎn)的順行，脫硫節(jié)奏的加快，溫降逐步降低，目前平均溫降已可以達(dá)到10，基本達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。4.7扒渣鐵損的降低2008年12月共脫硫70爐，處理前平均鐵水量為249.2噸，處理后的平均鐵水量為245.8，平均扒渣量為3.42噸，噸鐵渣量為13.7公斤，脫硫渣按50%的含鐵量計(jì)算，噸鋼鐵損為6.85公斤。經(jīng)過分析，主要原因在如下幾個(gè)方面：高爐鐵水帶渣偏高；噴吹過程中石灰與鎂粉的比率遠(yuǎn)大于3：1；石灰?guī)С龅脑科?；扒渣工操作技能不熟練；鐵包狀態(tài)不太好，不利于扒渣；從2009年1月份開始，逐步進(jìn)行改進(jìn)，改善噴

17、吹程序，加強(qiáng)扒渣工的操作培訓(xùn)，及時(shí)處理鐵包后包嘴，到4月底，平均渣量為1.5噸，鐵損僅為3kg/t.鐵，大大降低了噸鐵鐵損。4.8脫硫終點(diǎn)命中率的提高2009年1月份，脫硫的終點(diǎn)命中率只有40%，后經(jīng)過分析，主要原因在如下幾方面：噴槍槍位沒有控制好，投產(chǎn)初期產(chǎn)量較低，節(jié)奏慢，造成鐵包經(jīng)常粘包底，因此受鐵包粘包底的影響，前期把槍位提高600mm，隨著冶煉節(jié)奏的加快，包底逐漸化開，噴槍在鐵水里的插入深度逐漸變得相對(duì)不夠，使得1月中旬的脫硫效果很不理想，后來經(jīng)過仔細(xì)測(cè)量噴槍等待位到包底的距離后，把槍位下降600mm以后，脫硫命中率能達(dá)到70%以上。外方的噴吹程序順序與噴吹參數(shù)設(shè)定有問題，噴吹過程中經(jīng)

18、常發(fā)生卡料事故。經(jīng)過完善程序，改變噴吹清掃結(jié)束后的喉口調(diào)節(jié)閥的開關(guān)順序，延長(zhǎng)噴吹結(jié)束后清掃時(shí)間（在噴吹結(jié)束后將凈吹時(shí)間延長(zhǎng)10秒），提高鎂粉利用率，合理設(shè)定噴吹比及噴吹速率以后（將噴吹比設(shè)定為3：1，將鎂粉噴吹速率設(shè)定為12公斤/分鐘），通達(dá)這些改進(jìn)以后，調(diào)節(jié)閥不再卡料，噴吹過程非常穩(wěn)定，脫硫的命中率有很大提高。 噴吹時(shí)的阻力過高，導(dǎo)致鎂粉噴吹過程中輸送氣體壓力過大，鎂粉噴吹速率忽高忽低，低的時(shí)候2公斤/分鐘，高的時(shí)候達(dá)到16公斤/分鐘，后經(jīng)過各個(gè)環(huán)節(jié)檢查確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)噴吹管線可以降低兩米而不影響噴槍的升降，改造后，縮短了粉劑軟管的長(zhǎng)度，大大減少了噴吹過程中的阻力，使噴吹時(shí)粉劑流動(dòng)更為流暢，鎂粉噴吹速率能控制在設(shè)定值±2公斤之內(nèi)，大大減少了噴濺，從而提高了脫硫效率。經(jīng)一系列改進(jìn)后，目前脫硫命中率已可以穩(wěn)定在90%左右。 五、結(jié)論邯寶煉鋼廠成功引進(jìn)達(dá)涅利復(fù)合噴吹脫硫工藝設(shè)備，對(duì)其工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，很好的吸收、消化了引進(jìn)設(shè)備。通過一年多的生產(chǎn)實(shí)踐，脫硫命中率可以穩(wěn)定達(dá)到90%左右，