[发明专利]一种高炉炉前铁水脱硫方法

说明书

技术领域

[0001] 本发明属于高炉炉外铁水脱硫方法，具体涉及高炉炉前出铁场主沟及铁水罐内铁水脱硫。

背景技术

[0002] 高炉冶炼工艺中，每冶炼一吨铁水，由焦炭、煤粉、各种矿石和辅料带入硫的质量，称为入炉硫负荷，其中由炉渣带出的硫占入炉硫负荷的85％左右，由煤气带出的硫占15％左右，剩余5％左右的硫进入铁水，高炉冶炼工艺中，煤气和炉渣脱硫过程中都要消耗炉内热量，而且受炉内动力学条件的限制，炉渣脱硫效率只有理论脱硫率的30～50％。特别是在高炉内煤气流紊乱和下料失常及炉体热负荷大幅度波动时，容易出现铁水化学热（铁水硅、锰含量下降）和物理热（铁水温度降低）变差，并伴随铁水硫含量大幅都升高的问题，给下工序炼钢生产造成困难。

高炉炉外脱硫的脱硫效率和脱硫成本都比高炉内脱硫有优势，现有的炉外脱硫工艺都是在高炉和炼钢炉之间建专用脱硫站，在铁水罐或专用脱硫罐内进行喷粉或喷粉附加机械搅拌脱硫，脱硫后必须及时扒渣以避免回硫，因此，必须配套专用扒渣机，因此，预处理能力受到限制。而且喷吹法脱硫对铁水罐或专用脱硫罐的内衬耐材侵蚀严重，综合运行成本较高。

发明内容

为了降低脱硫成本，本发明提供一种高炉炉前铁水脱硫方法。

本发明包括两次脱硫，第一次脱硫是在出铁主沟铁液中，第二次脱硫是在铁水罐内。

所述在第一次脱硫是利用出铁场平台和风口平台之间的有限空间，布置喂线机，将内含脱硫剂的包芯线插入正在出铁的主沟铁液中，同时在包芯线的出线定位装置内，通入冷却气体对包芯线进行冷却降温，冷却气体的压力为500～700Kpa，流量为1000～5000m³/h，调整喂线机的转速为0.1～2m/s，使包芯线在铁液中熔化发生脱硫反应。

出铁主沟铁液脱硫过程的化学反应式为：

[S]+Mg=MgS

MgO+[S]＝MgS+[O]

CaO+[S]=CaS+[O]

[O]+C=CO↑

[O]+[C]=CO↑

CaC₂+[S]=CaS+2C

CaC₂+FeS=CaS+2C+Fe

2FeS+4CaO+[Si]=2Fe+2CaS+Ca₂SiO₄

2FeS+2CaO+[Si]=2Fe+2CaS+SiO₂

所述的包芯线的外壳厚度为0.2～0.3mm，采用低碳薄钢带。

所述的冷却气体为氮气或压缩空气。

所述的包芯线内含的脱硫剂配料的质量百分比为：20%的粒度为0.5～1.0mm钝化金属镁细粒；30%的CaO；20%的MgO；15%的CaC₂；5%的CaF₂；5%的C；剩余为SiO₂、MnO 5％。

所述第二次脱硫是在铁水罐内投放脱硫剂进行化学反应脱硫，脱硫剂的配料质量百分比为：钝化金属镁颗粒为50％，苏打粉为30％，高炉重力除尘灰为20％。

铁水罐脱硫过程的化学反应式为：

[S]+Mg=MgS

Na₂CO₂=Na₂O+2CO₂

Na₂O+[S]=Na₂S+[O]

[O]+C=CO↑

[O]+[C]=CO↑

脱硅化学反应式为：

2FeO+[Si]=2Fe+SiO₂

Fe₃O₄+[Si]+2[C]=3Fe+SiO₂+2CO↑

Fe₃O₄+[Si]+2C=3Fe+SiO₂+2CO↑。

本发明脱硫渣量少，回硫少，脱硫渣粘度小，可以增大脱硫效率，降低脱硫成本，脱硫效率可达到60％，同时还有一定脱硅作用，可以使铁水含硅量降低0.03％～0.1％。

本发明脱硫后铁水硫含量可降低到0.029％以下，脱硫剂总单耗约0.6～1.3公斤/吨铁，脱硫成本较低，缩短了高附加值钢种的冶炼周期，减少了脱硫温降。

具体实施方式：

实施例：本实施例的喂线机技术参数：

⑴喂线速度0.1～2m/s；

⑵喂线规格φ12～18mm；