鐵水預(yù)處理理論與工藝1.ppt

1、4.鐵水預(yù)處理理論與技術(shù)，4.1現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)主要模式介紹：高爐鐵水預(yù)處理與爐外精煉連鑄相結(jié)合。意義：穩(wěn)定和簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)爐操作，減少精煉任務(wù)，提高生產(chǎn)率。提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大品種范圍。實(shí)現(xiàn)少渣煉鋼?？s短冶煉時(shí)間，降低氧氣消耗。降低生產(chǎn)成本。鐵水脫硫發(fā)展迅速的原因是鐵水中碳和硅含量高，提高了硫的反應(yīng)能力。鐵水中氧含量低，提高了渣鐵之間的硫分配比。動(dòng)力學(xué)條件好，脫硫劑利用率高，脫硫速度快。低成本提高了煉鐵和煉鋼的生產(chǎn)能力，節(jié)約了工序能耗。4.2常用脫硫劑，1)純堿(Na2CO3)的反應(yīng)原理：分解(Na2CO3)液=(Na2O)液CO2 3/2 (Na2O)液S 1/2硅=(Na2S)液1/2(Na2SO 3

2、)液S(Na2O)液C=(Na2S)液CO使用純堿2)石灰和鐵水含硅量大于0.05%時(shí)的脫硫反應(yīng)；2(CaO)S 1/2Si=(CaS)1/2(Ca2SO 4)當(dāng)鐵水中硅含量很低時(shí)，脫硫反應(yīng)：(CaO) S C=(CaS) CO可加入10%的碳酸鈣或碳酸鎂等反應(yīng)促進(jìn)劑，并在石灰中加入炭粉和適量鋁粉。特點(diǎn)：成本低，環(huán)境污染小，脫硫效率低，結(jié)渣量大，溫降和鐵損高，易受潮。3)電石，(CaCO 2)(S)=(CaS)2C可噴涂適量的碳酸鈣和碳粉。20世紀(jì)70年代廣泛使用的脫硫劑反應(yīng)速度快，脫硫效率高，但易潮解，因此在輸送爆炸性氣體時(shí)需要密封，且價(jià)格相對(duì)較高。脫硫劑單耗大(每噸鐵水約4公斤)，鐵損高1

3、012公斤/噸，過(guò)程溫降大814，脫硫效率低(80%)，脫硫處理環(huán)保安全費(fèi)用高。治療時(shí)間為10分鐘。鎂可溶于鐵水，與硫親和力高，化學(xué)活性高，熔點(diǎn)(922K)和汽化點(diǎn)(1363K)低，比重小。非鎂基脫硫劑存在的問(wèn)題4)金屬鎂，反應(yīng)機(jī)理：鎂(氣體)硫=鎂(固體)(1)鎂(氣體)=鎂，鎂硫=鎂(固體)(2)反應(yīng)應(yīng)努力實(shí)現(xiàn)第二種機(jī)理的反應(yīng)，以確保反應(yīng)不限于鎂劑引入?yún)^(qū)或噴槍區(qū)，而是整個(gè)鋼包。粉末在噴槍噴嘴處為固體，然后漂浮、熔化和蒸發(fā)。如果鋼包很淺，鎂粉也不會(huì)蒸發(fā)。將脫硫噴槍改為在出口處有一個(gè)汽化室，粉末從喉部汽化至末端。熱源是鐵水的輻射熱，可以增加脫硫反應(yīng)區(qū)。鎂脫硫是一種氣液反應(yīng)，動(dòng)力學(xué)條件好，反應(yīng)速

4、度快。鎂脫硫工藝會(huì)阻礙硫的回收。脫硫過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生大量煙塵。脫硫產(chǎn)生的爐渣量很少。脫硫效率高(95%)，可實(shí)現(xiàn)深度脫硫。鐵損低(7.1公斤/噸)，低溫(8)，綜合成本低(15元)。治療時(shí)間為58分鐘。5)金屬鎂和非金屬鎂的混合脫硫劑。針對(duì)金屬鎂易燃、成本高的問(wèn)題，研制了一種金屬鎂和非金屬鎂混合脫硫劑。非金屬鎂脫硫劑有氧化鈣、氯化鈣、碳酸鈉等。不同脫硫劑技術(shù)指標(biāo)和脫硫工藝指標(biāo)的比較，6)單包覆顆粒鎂脫硫劑的噴射，烏克蘭科學(xué)院黑色冶金研究所將單包覆顆粒鎂的噴射與金屬鎂和非金屬鎂(CaO)混合脫硫劑的噴射進(jìn)行了比較，得出單包覆顆粒鎂脫硫劑噴射具有以下優(yōu)點(diǎn)：金屬鎂吸收率高、利用率高、單耗低(0.5kg

5、/t)。脫硫效果穩(wěn)定可靠，爐渣少，鐵損少。鐵水溫度下降(1/分鐘)。脫硫工藝運(yùn)行成本低，脫硫噴射設(shè)備簡(jiǎn)單可靠機(jī)械攪拌：成本高，脫硫率80.90%。注射法成本高，脫硫率達(dá)80%。處理方法有攪拌法和注射法。4.3.1寶鋼煉鋼廠320噸混鐵爐采用頂噴脫硫。加工能力：290噸；載氣流量(N2): 420，480 m3/h；噴粉罐壓力：2 . 83 . 2105帕；注射壓力：2 . 02 . 3105帕；注射速度：氧化鈣5060公斤/分鐘，氯化鈣24045公斤/分鐘；噴槍穿透深度：1 . 21 . 4米；注射時(shí)間：530分鐘；脫硫劑單耗：5公斤/噸(氯化鈣控制在2.0公斤/噸以下)；粉氣比：石灰粉9.1

6、710.94千克/千克(送粉速度5570千克/分鐘)；電石粉6 . 47 . 2千克/千克；經(jīng)處理后，硫含量可達(dá)0.001%-0.002%，處理溫度下降約20。處理能力大，設(shè)備利用率高，能生產(chǎn)低硫鐵水。主要工藝參數(shù)：4 . 3 . 2脫硅、磷硫工藝、粉末參數(shù)，經(jīng)處理后，鐵水中硅由0.5%降至0.05%；磷從0.09%下降到0.01%。硫從0.022%下降到0.0047%。經(jīng)處理的鐵水中硅、磷和硫的最低值分別為0.014%、0.002%和0.001%。1。脫硅、脫磷和硫磺技術(shù)。脫硅、脫磷和脫硫技術(shù)。噴槍材料為鋼纖維增強(qiáng)Al2O3澆注料，Al2O3含量為70.80%，其中SiC、C和Cr2O3能有

7、效改善材料性能。寶鋼采用雙孔套管噴槍，將N2和氧氣注入內(nèi)管，利用碳和氧氣之間的放熱反應(yīng)降低溫度損失，將N2和粉末注入外管。4.3.3鐵水罐機(jī)械攪拌鐵水預(yù)處理(KR)、工藝流程(TISCO WISCO第二煉油廠)、脫硫：加65t除渣專用包、測(cè)溫、取樣并噴脫硫劑除渣、測(cè)溫、取樣并噴轉(zhuǎn)爐脫磷：加65t除渣專用包、測(cè)溫、取樣并噴脫硅劑(含硅量不超過(guò)0.45%)除渣、測(cè)溫、 脫硅劑的配比：90%的鋼板和10%的石灰，平均單耗為40.3公斤/噸(硅從0.69%去除到0.10%)，頂吹氧氣為2.84立方米/噸，脫硅過(guò)程中的溫降為20。 脫磷劑的配比為：石灰35%，鋼板55%，石灰10%，平均單耗41.0kg/t，頂吹氧氣3.44Nm3/t，平均脫磷率84.15%，脫硫率23.57%，處理后磷含量0.013%，脫磷時(shí)的溫降約54?；旌蠞{料由上下兩個(gè)寬度的四個(gè)葉片組成，由高鋁耐火材料制成。上面有一個(gè)集塵裝置，由固定煙罩和活動(dòng)煙罩組成，吸塵器采用布袋