[发明专利]一种兑铁水过程的铁水脱硫方法

说明书

技术领域

本发明属于铁水预处理技术领域，特别涉及一种兑铁水过程的铁水脱硫方法。

背景技术

随着市场的持续低迷，钢铁企业已经从以前的粗放扩张模式转变为注重成本、注重效益的可持续发展模式。钢铁企业一方面对新增设备的投资越来越谨慎，另一方面在各个环节大力开展降本增效工作，以加强企业竞争力。目前，对于铁水硫含量的控制主要分为高炉内控硫、铁水脱硫预处理及炉外精炼去硫三类方式。炉外精炼去硫主要用于低硫钢的生产，生产成本较高；铁水脱硫预处理需要专有的设备及场地，是先进钢铁企业的必备设备，但由于一次投资较大，生产运行费用较高，对于中小钢企存在较大的投资压力。对于没有铁水脱硫预处理装备的中小钢企来说，主要依靠牺牲高炉经济指标（提升炉温、提高碱度、加大渣量、控制入炉原料硫含量等）来达到铁水控硫的目的，该法铁水硫含量波动较大，控硫能力非常有限，对冶炼中低硫钢种脱硫负荷较大。因此，对于中小钢企来说，在现有生产流程、设备的基础上，进行适当的技术改造解决/缓解铁水硫问题具有很大的现实意义。

混铁炉/车是中小钢企缓解炼铁-炼钢能力不匹配的重要设备，但其功能定位单一（储存铁水、铁水保温等），同时富余时间较多，功能开发潜力较大。目前相关脱硫工艺方面的报道主要为在混铁炉/车内采用喷吹工艺，而关于利用混铁炉/车往铁水包兑铁水的工艺环节进行脱硫没有相关报道。

专利文献CN 101649367A及CN 100482809C，其公开采用载气喷吹脱硫剂的方法在混铁炉/车内实现铁水脱硫，该方法将混铁炉/车作为单一的铁水容器进行脱硫，动力学条件不好，存在死区，效率不高，且往铁水包兑铁过程中，脱硫渣易进入铁水包中，引起转炉工序回硫，同时混铁炉/车内脱硫渣的去除也是一大难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种兑铁水过程的铁水脱硫方法，所述铁水成分为，C：3.5%～4.5%；Si：0.2%～0.5%，S：0.03%～0.06%，Mn、P含量不作要求，余量为Fe及其他不可避免的残余元素。该方法利用混铁炉/车往铁水包兑铁水的过程（4～10min）作为熔池中铁水脱硫反应时间，铁水势能作为熔池搅拌动力。在兑铁冲击区域持续加入与出铁量同比例的小颗粒脱硫剂，以使在整个兑铁水的动态过程中，在兑铁冲击区域营造出最佳脱硫环境，当高速流动的含硫铁水进入铁水熔池时，实现快速高效地脱硫。本方法铁水熔池搅拌充分，脱硫效率高，操作简便、工序费用低。

工艺过程包含以下步骤：

1、理论计算：根据混铁炉/车兑铁水速率、铁水初始硫含量、脱硫后铁水目标含硫量，结合混铁炉/车出铁流量，计算脱硫剂加入速率。

脱硫剂加料速率计算公式如下：

V_脱硫剂=V_兑铁×（W_[S]0-W_[S]1）[56×2/32]/W_[CaO]/η

备注：V_脱硫剂：单位时间往铁水包加入固体脱硫剂的加料速率，kg/s；

V_兑铁：混铁炉/车单位时间往铁水包的兑铁速率，kg/s；

W_[S]0：混铁炉/车中铁水初始硫元素含量，%；

W_[S]1：混铁炉/车往铁水包中兑完铁水后，铁水目标铁水硫元素含量，%；

W_[CaO]：脱硫剂中CaO含量，%；

η：脱硫剂利用效率；

2、兑铁阶段：倾斜混铁炉/车向铁水包兑入铁水包总容量70%～80%的铁水。在兑铁水同时，即刻开启皮带输送机将脱硫剂(预熔型脱硫剂或采用石灰/电石、萤石、铝粒等自配型脱硫剂)通过料仓溜槽随着铁流向铁水冲击区域持续的加入，实现铁水兑铁阶段全程均匀高效脱硫。脱硫剂粒径范围为1mm～5mm，脱硫剂加入速率0.5～2.0kg/s。视加料过程中渣层稠化情况，在兑铁水中期加入0～100kg小颗粒萤石。

3、除渣阶段：待兑铁结束后，将铁水表面炉渣扒/捞出90%以上，铁水回硫率低于5%，根据需要取钢水样、渣样检测。

4、天车吊运：铁水表面炉渣处理完后由天车吊至转炉铁水待装区域。

由于铁水包容量及混铁炉/车设计尺寸规格不同，混铁炉/车兑铁水速率范围为100～400kg/s，根据各钢铁企业铁水包不同容量（50t～200t），混铁炉/车向铁水包兑铁时间范围为4～10min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：