鋼鐵制造流程脫硫工藝

1、鋼鐵制造流程脫硫工藝鋼鐵制造流程脫硫工藝 經(jīng)濟(jì)性評價(jià)經(jīng)濟(jì)性評價(jià)1.1經(jīng)濟(jì)性與經(jīng)濟(jì)性評價(jià)的重要性經(jīng)濟(jì)性與經(jīng)濟(jì)性評價(jià)的重要性n作為一個(gè)企業(yè)，追求效益是其生存發(fā)展之本。大從生產(chǎn)經(jīng)營，小至具體子過程的控制，無不以講求和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的。n實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性，就必須首先認(rèn)真研究影響系統(tǒng)、過程投入產(chǎn)出效能的諸因素以及其變化、相互關(guān)聯(lián)的規(guī)律和影響的程度，也就是要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評價(jià)。經(jīng)濟(jì)性評價(jià)首先是技術(shù)層面的。n經(jīng)濟(jì)性評價(jià)是在科學(xué)性原則，可行性原則，層次性原則，全面性與重點(diǎn)性相統(tǒng)一，相對獨(dú)立性等原則的基礎(chǔ)上，根據(jù)過程投入產(chǎn)出、成本收益特點(diǎn)建立起來的。首先是科學(xué)性和層次性原則。分析因素的體系結(jié)構(gòu)、因素的舍取等都要有科學(xué)的

2、依據(jù)。n經(jīng)濟(jì)性評價(jià)是獲得經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)。n目標(biāo)：諸多經(jīng)濟(jì)的過程構(gòu)筑的系統(tǒng)。1.制造流程的工藝經(jīng)濟(jì)性及經(jīng)濟(jì)性評價(jià)制造流程的工藝經(jīng)濟(jì)性及經(jīng)濟(jì)性評價(jià)1.制造流程的工藝經(jīng)濟(jì)性及經(jīng)濟(jì)性評價(jià)制造流程的工藝經(jīng)濟(jì)性及經(jīng)濟(jì)性評價(jià)n具體化的系統(tǒng)目標(biāo)：具體化的系統(tǒng)目標(biāo)：提升競爭力提升競爭力采用最高效最高效、最經(jīng)濟(jì)最經(jīng)濟(jì)、最環(huán)保最環(huán)保和和最好資源利用率最好資源利用率的生產(chǎn)方式為客戶、為社會提供最好性價(jià)比的高質(zhì)量高質(zhì)量、高滿意高滿意度度產(chǎn)品。n具體化的過程目標(biāo)：具體化的過程目標(biāo)：優(yōu)化的脫硫工藝，成為具有高性價(jià)比的、經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)子過程。1.制造流程的工藝經(jīng)濟(jì)性及經(jīng)濟(jì)性評價(jià)制造流程的工藝經(jīng)濟(jì)性及經(jīng)濟(jì)性評價(jià)1.2經(jīng)濟(jì)性是設(shè)計(jì)出來

3、的n對具體的脫硫工藝過程通過過程理論、設(shè)備功能、脫硫劑的效果分析，結(jié)合產(chǎn)品要求和后續(xù)工序的要求，確定脫硫的方式方法，選型設(shè)備和選擇合適脫硫劑，制定具體的工藝等。從經(jīng)濟(jì)性角度而言，是進(jìn)行了基于目標(biāo)產(chǎn)出的投入設(shè)計(jì)，也可以說是進(jìn)行了脫硫的成本設(shè)計(jì)。n1.3經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)-適宜適宜、有競爭力有競爭力！n適宜恰到好處、留有余地、高滿意度n競爭力獨(dú)到之處；創(chuàng)新2. 不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較2.1 采用低硫含量的原、燃料采用低硫含量的原、燃料n鋼中硫的來源主要是鐵水，鐵水中硫的來源主要是礦石和焦碳，其次是一些輔料n精料入爐，采用低硫原、燃、輔料問題問題： 高價(jià)格高成本

4、資源缺乏2. 不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較n2.2高爐脫硫高爐脫硫n通過刻意的調(diào)配和控制，使原燃料帶入的硫大部分進(jìn)入高爐渣而脫除。過去用這種方法生產(chǎn)的鐵水能夠基本上滿足煉鋼的需要。n然而，隨著時(shí)間的推移，這種情況已在改變： 鋼中的允許硫含量在不斷降低，高爐脫硫的硫含量 水平已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求； 低硫鐵礦石、焦煤及其它爐料相對于需求而言，資 源明顯不足，價(jià)格始終處于高位；2. 不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較n采用高爐生產(chǎn)低硫鐵水，在操作層面還存在以下一些問題： 通過提高爐渣堿度和提高爐缸溫度來提高脫硫能力，渣量增大，使焦比（能耗）增加

5、； 爐渣粘度增高，高爐生產(chǎn)效率降低； 鐵水中硅含量增高，給后續(xù)煉鋼生產(chǎn)增加額外的負(fù)擔(dān)； 高溫鐵水過程溫降大，碳損失大，污染嚴(yán)重。2. 不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較n2.3煉鋼爐內(nèi)脫硫煉鋼爐內(nèi)脫硫 煉鋼整個(gè)過程是氧化氣氛下完成的，爐內(nèi)渣鋼間的分配比(S)/S僅為2-4，脫硫效率低；高硫鐵水的脫硫率也僅可為30%-40%，低硫鐵水往往會有一定的增硫； 通過石灰的大量加入，提高爐渣堿度，可一定程度地改善脫硫的熱力學(xué)條件，但同時(shí)由于爐渣變稠，脫硫動(dòng)力學(xué)變差，甚至影響其它爐內(nèi)反應(yīng)。部分國家煉鋼用石灰技術(shù)指標(biāo)部分國家煉鋼用石灰技術(shù)指標(biāo) 成成 分分 w/%燒減燒減/%塊度塊度

6、/CaOSiO2S美美 國國9610.0359220.0209510.05087950.05909220.049030.10/0.0545402. 不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較2.4鐵水預(yù)處理脫硫鐵水預(yù)處理脫硫n鐵水脫硫相對于鋼水脫硫有利的因素： 含有較高的C、Si、P等元素，提高了鐵水中硫的活度系數(shù)； 鐵水中氧含量低，提高渣鐵之間硫分配比，脫硫效率高； 鐵水含氧量低，因而可以使用強(qiáng)脫硫劑強(qiáng)化脫硫而不會造成強(qiáng)烈氧化損失； 脫硫過程對最終鋼的成分及性能不會產(chǎn)生不利影響。2. 不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較n鐵水脫硫相對于鋼水脫硫的不利

7、因素 由于后續(xù)煉鋼的氧化過程，鐵水脫硫后必須進(jìn)行扒渣，盡可能去除富集硫的浮渣，不可避免地同時(shí)攜帶走一定量的金屬鐵，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染； 由于后續(xù)煉鋼過程中加入大量冷卻劑和熔劑所攜帶入了硫，而煉鋼過程渣鋼間硫的分配比卻很低（一般（S）/S為2-3），從全過程系統(tǒng)地看，鐵水脫硫的高效率，被很大程度地打了折扣；2. 不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較2.5鋼水二次精煉鋼水二次精煉脫硫脫硫n對許多鋼種而言，鋼水爐外精煉的重要任務(wù)之一是脫硫。鋼包爐（LF）脫硫的（S）/S可高達(dá)200，有較高的脫硫率，但成本高，只能用于鋼種要求硫含量很低，脫硫總量不多的場合，是對進(jìn)一步

8、脫除硫的補(bǔ)充。同時(shí)，在精煉脫硫過程中會還原渣中的磷和硅，鋼水脫硫還會增氮和增氫，對許多鋼種產(chǎn)生不利影響。2. 不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較不同含硫量控制方式的特點(diǎn)與比較2.6產(chǎn)品含硫量控制成本產(chǎn)品含硫量控制成本n研究表明：鋼鐵制造流程各工序脫除單位質(zhì)量硫的成本高低順序?yàn)椋?鋼冶煉（轉(zhuǎn)爐）二次精煉（鋼包爐）煉鐵（高爐）鐵水預(yù)處理n結(jié)論：現(xiàn)代化鋼鐵制造流程中，都配備有功能完備的鐵水爐外預(yù)處理（脫硫）手段3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較n鐵水預(yù)處理脫硫主要是鐵水的爐外脫硫鐵水預(yù)處理脫硫主要是鐵水的爐外脫硫n脫硫原理：脫硫原理：使用與硫的親和力比鐵與硫的親和力大的

9、元素或化合物（脫硫劑），施以一定的能量以獲得反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，將硫化鐵中的硫轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)定的、極少溶解或完全不溶于鐵液的化合物 （高含硫渣），并將其盡可能完全地除凈。3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較n3.1常用鐵水脫硫劑的特點(diǎn)常用鐵水脫硫劑的特點(diǎn)鐵水脫硫預(yù)處理工藝中主要使用的脫硫劑有： 23 2 等 及以其為基礎(chǔ)的復(fù)合脫硫劑。3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較3.1 23基鈉系脫硫劑基鈉系脫硫劑n23有很強(qiáng)的脫硫能力，我國在20世紀(jì)50年代就采用灑入高爐出鐵溝脫硫的方法；n 脫硫反應(yīng)式：脫硫反應(yīng)式： （23 ）S2C（Na2S

10、）3COn由于在1250以上易揮發(fā)形成大量白色濃霧，腐蝕性強(qiáng)，污染環(huán)境。n23分解吸熱量大， 生成的Na2O進(jìn)入渣中使渣變稀，不易扒渣，除渣困難；n價(jià)格相對較高，所以已不單獨(dú)作為脫硫劑使用，僅用于某些復(fù)合脫硫劑的輔助成分。3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較3.2 2基鈣系脫硫劑基鈣系脫硫劑n2 (電石)具有很強(qiáng)的脫硫能力，在常用脫硫劑中劑脫硫反應(yīng)的平衡常數(shù)最高（1350 ）； 脫硫反應(yīng)：脫硫反應(yīng)： （2 ）+S=(CaS)+2Cn可以形成穩(wěn)定的固態(tài)脫硫渣，利于扒渣，對延長罐襯壽命有利； 3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較3.2

11、 2基鈣系脫硫劑基鈣系脫硫劑n脫硫劑單耗高、渣量大，不易進(jìn)行后續(xù)處理，對環(huán)境造成污染；n2極易與空氣中的水分反應(yīng)生成乙炔氣體，這種氣體易燃易爆，危險(xiǎn)性大。對加工、運(yùn)輸、貯存和使用過程中的安全措施要求很高，管理難度大；n原料價(jià)格高，加工、運(yùn)輸和貯存成本高。3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較3.3 CaO基鈣系脫硫劑基鈣系脫硫劑n脫硫能力較強(qiáng)，脫硫效率高，脫硫率可高達(dá)98%；CaO脫硫反應(yīng)式為： CaO(S)+S+C(S)=CaS(S)+CO(g) （1） 2CaO(S) +2S +Si=2Fe +2CaS(S)+SiO2 (S) （2）3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及

12、其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較3.3 CaO基鈣系脫硫劑基鈣系脫硫劑n原料來源廣泛，價(jià)格低廉；n易于加工、運(yùn)輸、貯存，使用簡便、安全；n鐵水溫度高時(shí)，脫硫效率提高，脫硫劑耗量下降，更有利于大型高爐鐵水的脫硫；n可以形成穩(wěn)定的固態(tài)脫硫渣，利于扒渣，對延長罐襯壽命有利；n脫硫劑單耗高、渣量大，不易進(jìn)行后續(xù)處理，對環(huán)境造成污染；n粉劑易凝聚結(jié)塊，降低反應(yīng)界面，不利于噴吹。3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較3.4金屬鎂（）基脫硫劑金屬鎂（）基脫硫劑n金屬鎂和硫有極高的親和力，反應(yīng)區(qū)動(dòng)力學(xué)條件非常好，反應(yīng)迅速而且十分強(qiáng)烈。 Mg脫硫反應(yīng)式為： Mg /(Mg

13、)S（MgS）n鎂為堿土金屬，其熔點(diǎn)與沸點(diǎn)都較低，熔點(diǎn)為651，沸點(diǎn)是1107，在鐵水存在的溫度下呈氣態(tài)；n金屬鎂活性很高，易燃易爆，加工、運(yùn)輸和儲存安措要求高，作為脫硫劑必須作鈍化處理； 3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較3.4金屬鎂及基脫硫劑金屬鎂及基脫硫劑n脫硫效率高，消耗量少，處理時(shí)間短，溫度損失少；n脫硫過程中Mg蒸發(fā)對平穩(wěn)高效率脫硫有一定影響；n利用率隨著鐵水溫度升高或加入深度減少而降低；n產(chǎn)物為固態(tài)硫化鎂，對耐火材料侵蝕較輕；n金屬鎂價(jià)格昂貴。3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較n鎂脫硫劑的安全：n金屬鎂粒的著火溫

14、度為540650,粒度愈細(xì)，著火溫度愈低。鎂粒與水之間可發(fā)生如下反應(yīng)：nMg(S)+H2O=MgO+H2G= -84100+12.81T Cal/mol釋放熱量：Q1=75.38 千卡摩爾nMg(S)+1/2O=MgO(S)G= -143000+25.91T Cal/mol釋放熱量：Q2=143.7 千卡摩爾nH2 + 1/2O2 = H2O(g)G= -58850+13.12T Cal/mol釋放熱量：Q3=57.8 千卡摩爾n上述反應(yīng)釋放熱量很大。在一定條件下反應(yīng)也非常激烈。特別是鎂粒與水的反應(yīng)生成H2 ， H2 積累到一定濃度后，很容易引起爆炸。另外空氣中鎂粉粉塵達(dá)到一定濃度后也易發(fā)生爆

15、炸。雖然在鎂粉生產(chǎn)加工時(shí)已經(jīng)注意到這個(gè)問題，但是依然會有過細(xì)鎂粉產(chǎn)生，因此，必須保證鎂粉區(qū)域的空氣暢通。還有，鎂粉與氮?dú)夂投趸家材馨l(fā)生反應(yīng)。n水與鎂粉之間的化學(xué)產(chǎn)生氫氣，同時(shí)釋放熱量，在潮濕的環(huán)境中，鎂能自燃，并有爆炸的危險(xiǎn)。n鎂燃燒后，絕對禁止用水施救，其它一般的火災(zāi)施救方法無法奏效。3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較3.5復(fù)合脫硫劑復(fù)合脫硫劑 為提高脫硫效率和脫硫劑的利用率，改善脫硫過程的控制穩(wěn)定性和可操作性，以前述的某一種脫硫劑為基礎(chǔ)，通過加入部分另一種脫硫劑或其它穩(wěn)定、促進(jìn)物質(zhì)所制成的改良脫硫劑，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)被大量采用。 3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑

16、及其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較3.5復(fù)合脫硫劑復(fù)合脫硫劑 復(fù)合脫硫劑主要類型： Mg基： Mg+CaO；Mg+CaC2； CaO基： CaO+CaF2； CaO+CaF2+Al； CaO+Na2CO3； CaO+CaCO3 ； CaC2基： CaC2 +CaCO3 ； CaC2 +CaO ； 3.6 四種常用脫硫劑效果比較四種常用脫硫劑效果比較脫硫劑脫硫劑平衡常數(shù)平衡常數(shù)K平衡平衡%S脫硫脫硫工藝工藝單耗單耗kg/t終點(diǎn)終點(diǎn)%S溫降溫降脫硫特點(diǎn)脫硫特點(diǎn)CaO基6.53.710-3攪拌6100.0022030成本低、深脫Na2O5.0010-34.810-7噴吹570.003203

17、0揮發(fā)、浸蝕、污染CaC26.91054.910-7噴吹460.0051020深脫、高溫、細(xì)磨Mg2.11041.610-5噴吹0.40.6 0.0051015深脫、低溫、時(shí)間短3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較3.鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較鐵水預(yù)處理常用脫硫劑及其特性比較脫硫劑的選擇脫硫劑的選擇n安全因素安全因素n環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)/員工健康員工健康n成本成本n脫硫能力脫硫能力/效率效率n資源利用率資源利用率n形成硫化物的性狀形成硫化物的性狀n對耐火材料的侵蝕程度對耐火材料的侵蝕程度n對操作影響對操作影響4.主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法主要鐵水預(yù)處理脫硫工

18、藝方法n目前最新的鐵水預(yù)處理從概念上已經(jīng)涵蓋： 高爐低溫、低堿度“控硅控硅”出鐵溝脫脫硅硅鐵水包（魚雷罐）脫硫脫硫預(yù)處理轉(zhuǎn)爐脫磷脫磷 的鐵水最終脫碳前的全流程的“三脫三脫”協(xié)同處理。 4.主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法n典型代表流程 日本住友金屬和歌山制鐵所 （1999） 4.主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法京唐曹妃甸鋼鐵公司（京唐曹妃甸鋼鐵公司（2009.05）n5000m3高爐n敞口325t鐵水包 （大型鐵水包“一包到底”設(shè)計(jì)）nKR法鐵水脫硫預(yù)處理裝置n300t鐵水脫磷預(yù)處理轉(zhuǎn)爐n300t煉鋼脫碳轉(zhuǎn)爐典型代表裝備配置典型代表裝備配置4.主要鐵水預(yù)

19、處理脫硫工藝方法主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法4.1 當(dāng)前主流鐵水預(yù)處理脫硫的工藝方法當(dāng)前主流鐵水預(yù)處理脫硫的工藝方法 n魚雷罐噴吹法 脫硫劑：CaC2基；CaO基；n鐵水包噴吹法 脫硫劑：CaC2基；CaO基；MgCaO；Mg；n 機(jī)械攪拌法 脫硫劑：CaO基(CaO+CaF2或Na2CO3）；4.2當(dāng)前最新建成的鐵水脫硫設(shè)施工藝、裝備分析比較當(dāng)前最新建成的鐵水脫硫設(shè)施工藝、裝備分析比較 n機(jī)械攪拌法 KR法（CaO基）n鐵水包噴吹法 純顆粒鎂（Mg）噴吹法 Mg+CaO復(fù)合噴吹或混合噴吹法n形式和工藝高度兩類分化；同類中脫硫劑趨同化明顯 全部以鐵水包為脫硫反應(yīng)皿； 攪拌法全采用CaO基、噴吹法

20、均使用Mg脫硫劑； 均按照全量處理考慮脫硫系統(tǒng)的處理能力 4.主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法4.主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法4.2.1 KR法法(Kambara Reactor)4.主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法4.2.1 KR法法(Kambara Reactor)n脫硫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件優(yōu)越，可以采用廉價(jià)、安全、易于加工、儲運(yùn)的CaO基脫硫劑且因使用投入法加入，對其顆粒度、流態(tài)化特性等要求不高；n獨(dú)特設(shè)計(jì)的攪拌漿使得脫硫劑能夠全處理過程充分地參與脫硫反應(yīng)，脫硫效率高，脫硫產(chǎn)物穩(wěn)定；n脫硫渣量較大，但渣易于扒除，且因渣量大，渣中硫

21、含量相對較低，在剩余渣量相同的情況下，殘余硫總量少；4.主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法4.2.1 KR法法(Kambara Reactor)n由于強(qiáng)力機(jī)械攪拌，在采用CaO基脫硫劑時(shí)就必須扒除酸性的高爐渣。兩次扒渣使得鐵損較大，處理時(shí)間長，溫度損失也較大。n由于采用CaO基脫硫劑，鐵水溫度高有利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，所以要求鐵水溫度盡可能高，應(yīng)大于1300。如果溫度低，鐵水、熔渣粘度增加，脫硫熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件都惡化，降低脫硫效率。就此而言，CaO基脫硫劑適應(yīng)于大型高爐的鐵水脫硫；n設(shè)備重量相對大得很多，建設(shè)投資額高；4.主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法4

22、.主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法4.2.2 噴吹法噴吹法n脫硫反應(yīng)速度快、效率高，過程溫降小；n與機(jī)械攪拌KR法相比，噴吹法投資少；n在渣量不過多的情況下，無需扒除高爐爐渣，鐵損相對較低；nMg基，特別是純鎂脫硫劑在鐵水溫度較高時(shí)，蒸發(fā)大，效率降低，處理成本上升；但對低溫鐵水效率高，相對優(yōu)勢較大；n噴吹過程中，較難控制好處理中的平穩(wěn)性，往往出現(xiàn)一定的鐵水噴濺，產(chǎn)生額外的鐵損；n鎂脫硫渣稀且硫含量高，扒渣難度大。4.主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法4.2.2 噴吹法噴吹法n噴吹法要求從噴粉罐送出的氣粉流均勻穩(wěn)定、噴槍出口不發(fā)生堵塞、脫硫劑粉粒有足夠的速度

23、進(jìn)人鐵水、在反應(yīng)過程中不發(fā)生堵塞，對噴吹系統(tǒng)的設(shè)備和控制要求很高。n鎂脫硫系統(tǒng)對氮?dú)獾冉橘|(zhì)質(zhì)量要求很高，特別是對濕度限制很嚴(yán)。n脫硫劑上浮后，較難再次發(fā)生反應(yīng)，效率較低；n當(dāng)脫硫時(shí)，鐵水包內(nèi)渣量過少時(shí)，加入稀釋劑會產(chǎn)生一定的鐵損和溫度損失；4.主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法兩種脫硫工藝脫硫劑利用率比較項(xiàng)目噴吹法噴吹法KRKR法法脫硫劑種類CaOMg/CaO=1/4MgCaO單耗(kg/t)8.281.680.4838單價(jià)(元/ kg)0.604.08180.35脫硫劑成本(元/t)4.976.858.6942.81純處理時(shí)間min16.495.858溫降數(shù)值()23.98

24、19.0781028溫降成本(元/t/)5.134.081.935.99鐵損扒渣鐵損(kg/t)7.576.853.964.24鐵損成本(元/t)13.6312.337.137.63鐵渣渣量(kg/t)29.617.655.6716.76渣子運(yùn)費(fèi)(元/t)0.830.490.050.47噴槍或攪拌頭費(fèi)用(元/t)5.081.761.520.27噴吹N2費(fèi)用(元/t)0.080.030.020攪拌頭電費(fèi)(元/t)0000.04總費(fèi)用(元/t)29.7225.1819.3417.21脫硫工藝運(yùn)行成本比較4.主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法主要鐵水預(yù)處理脫硫工藝方法工藝方法 處理容器脫硫劑脫硫劑消耗/kg

25、t -1脫硫率S/ %最低硫/ ppm純處理時(shí)間/ min處理溫降/ 鐵損/ kgt-1鋼廠機(jī)械攪拌法- KR 法100t鐵水罐CaO4.6992.5020 528武鋼二煉CaO 基噴吹法280t混鐵車CaO基4.30756018.425.5寶鋼一煉CaC2 + CaO噴吹法140t鐵水罐50% CaO+50% CaC27.8581.794031 攀枝花Mg +CaO混合噴吹100t鐵水罐20% Mg+80% CaO1.6887.73719.0713.27武鋼一煉Mg +CaO復(fù)合噴吹300t鐵水罐Mg + CaO(1:3)Mg 0.31CaO 1.0579.2221.3 10寶鋼Mg + C

26、aO復(fù)合噴吹160t鐵水罐Mg + CaO(1:23)Mg 0.45CaO 1.4890 507.55814本鋼純Mg 噴吹100t鐵水罐Mg0.339510588.127.1武鋼一煉5.鐵水預(yù)處理脫硫的工藝控制鐵水預(yù)處理脫硫的工藝控制鐵水脫硫的兩個(gè)重要技術(shù)環(huán)節(jié)：鐵水脫硫的兩個(gè)重要技術(shù)環(huán)節(jié)：n萃取硫萃取硫：向鐵水中加入脫硫劑，結(jié)合鐵水中的硫形成穩(wěn)定的高硫渣；n排除渣排除渣：將高含硫量浮渣從鐵水容器中排出。鐵水脫硫的兩個(gè)重要操作環(huán)節(jié)：鐵水脫硫的兩個(gè)重要操作環(huán)節(jié)：n減少扒渣鐵損減少扒渣鐵損n節(jié)省脫硫劑用量節(jié)省脫硫劑用量5.鐵水預(yù)處理脫硫的工藝控制鐵水預(yù)處理脫硫的工藝控制5.1. 原始含硫量和目標(biāo)含

27、硫量n由于對優(yōu)質(zhì)鋼種需求增加，要求鐵水預(yù)處理的目標(biāo)含硫量不斷降低。用來冶煉一般鋼種的鐵水，目標(biāo)含硫量已達(dá)0.015%以下；用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼種的鐵水，硫含量要小于0.005%；n從鐵水脫硫角度看，含硫量高時(shí)脫硫速度快，脫硫率高。隨著鐵水含硫量降低，脫硫速度變慢，脫硫率也下降。n鐵水含硫量大于0.08%時(shí)，用石灰基脫硫劑時(shí)，出現(xiàn)脫硫速度變慢，效率下降的原因在于：石灰顆粒表面覆蓋CaS層，此層中硫的擴(kuò)散成為限制性環(huán)節(jié)。此時(shí)的脫硫速度與料流密度成正比，與石灰顆粒直徑成反比，脫硫劑粒度設(shè)計(jì)和熔劑確定很重要。n當(dāng)鐵水含硫量小于0.04%時(shí)，懸浮于鐵水內(nèi)的石灰顆粒上浮，與周圍的鐵水產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，在顆粒周圍形成流動(dòng)邊界層，硫需經(jīng)此邊界層向石灰表面擴(kuò)散。此時(shí)加速邊界層擴(kuò)散的措施都有利于脫硫，如加石灰石放出C02、加強(qiáng)攪拌等。5.鐵水預(yù)處理脫硫的工藝控制鐵水預(yù)處理脫硫的工藝控制5.2. 鐵水溫度與處理過程的溫降n鐵水預(yù)處理是煉鐵和煉鋼的中間工序，減少全過程的溫降不僅會減少能耗，而且對工藝過程會產(chǎn)生一定影響。一般：扒渣溫降615，裝滿鐵水的