[发明专利]铁水同时脱硫、脱硅、脱磷的预处理装置及应用和冶炼法

权利要求书

1.一种铁水同时脱硫、脱硅、脱磷的预处理装置，其特征在于，所述预处理装置包括至少一个喷粉罐(1)、至少一个输粉管路(2)、至少一个喷粉枪(3)、预处理器(4)，喷粉罐(1)的底部设有流态化装置(5)和粉料分配器(6)，流态化装置(5)位于粉料分配器(6)的上方，输粉管路(2)的始端连接于粉料分配器(6)的出口，喷粉枪(3)连接于输粉管路(2)的末端，并且喷粉枪(3)安装在预处理器(4)的侧壁上，预处理器(4)上设有排渣装置(7)和出铁口(8)，出铁口(8)位于预处理器(4)的底部，排渣装置(7)位于预处理器(4)的侧壁，预处理器(4)的顶部设有顶吹氧枪(9)、底部安装有底吹透气砖(10)，顶吹氧枪(9)端部设有供氧管路(11)、进水管路(12)和回水管路(13)。

2.根据权利要求1所述的铁水同时脱硫、脱硅、脱磷的预处理装置，其特征在于，所述喷粉罐(1)的数量为2或3个，所述输粉管路(2)的始端分为2或3个支路分别连接于2或3个喷粉罐(1)的粉料分配器(6)的出口；或者所述喷粉罐(1)和输粉管路(2)的数量相同，均为2或3个，几个喷粉罐(1)分别连接输粉管路(2)。

3.根据权利要求1所述的铁水同时脱硫、脱硅、脱磷的预处理装置，其特征在于，连接于同一个输粉管路的喷粉枪(3)的数量为1-3支，所述喷粉枪(3)的枪体为不锈钢枪体，枪体周围包裹耐火材料。

4.根据权利要求1所述的铁水同时脱硫、脱硅、脱磷的预处理装置，其特征在于，所述底吹透气砖(10)的数量为3-12支。

5.根据权利要求1所述的铁水同时脱硫、脱硅、脱磷的预处理装置，其特征在于，所述顶吹氧枪(9)采用超音速氧枪喷头，供氧强度为1.2-4.0Nm³/min/t铁水。

6.一种铁水同时脱硫、脱硅、脱磷的冶炼方法，其特征在于，该冶炼方法包括以下步骤：

步骤一：脱硫，开启底吹气体，将铁水倒入预处理器(4)中，使铁水的液面高度低于排渣装置(7)，并且使喷粉枪(3)位于铁水液面以上200-800mm的位置，与铁水液面成20°-70°夹角，开启喷粉罐(1)使粉剂经过流态化装置(5)和粉料分配器(6)，然后以氮气作为喷吹载气通过输粉管路(2)及喷粉枪(3)喷粉，喷粉流量为5-200kg/min，将铁水中硫含量脱至0.001-0.005％，喷粉脱硫结束后使喷粉枪(3)吹氮气保护，打开排渣装置(7)，倾动预处理器(4)5°-10°，排出全部脱硫炉渣；

步骤二：脱硅，向预处理器(4)中加入石灰、白云石作为造渣材料，喷吹氮气或氧气保护喷粉枪(3)，继续底吹气体，开启顶吹氧枪(9)喷吹氧气，氧与硅迅速结合生成SiO₂进入炉渣，若铁水中初始硅含量＞0.6％，则在脱硅至0.2％以下时，停止顶吹氧枪(9)吹氧，打开排渣装置(7)，倾动预处理器(4)5°-10°排出部分炉渣，若铁水中初始硅含量≤0.6％，则在脱硅至0.2％以下时，排出部分炉渣或不排渣；

步骤三：脱磷，向预处理器(4)中加入石灰，继续吹氮气或氧气保护喷粉枪(3)，利用顶吹氧枪(9)喷吹氧气，并且继续利用底吹透气砖(10)底吹气体，使炉渣与铁水充分接触完成渣-金界面反应脱磷，脱磷至0.02％以下时，停止吹氧，提出顶吹氧枪(9)，打开排渣装置(7)，倾动预处理器(4)5°-10°排出全部脱磷炉渣，然后打开出铁口(8)，将预处理后的硫、硅、磷含量低的铁水流入铁水包中，送至下一工序。

7.根据权利要求6所述的铁水同时脱硫、脱硅、脱磷的冶炼方法，其特征在于，所述底吹气体为氮气、氩气或二氧化碳气体。

8.根据权利要求6所述的铁水同时脱硫、脱硅、脱磷的冶炼方法，其特征在于，脱硫过程中喷吹的粉剂为镁颗粒、石灰粉和萤石粉中的一种或几种的组合；优选地，脱硫过程中喷吹的粉剂为石灰粉和镁颗粒的混合粉剂；所述镁颗粒为钝化处理后的镁颗粒，其Mg含量≥95.0％，S含量≤0.002％，水分≤0.5％，粒径为0.1-3mm；所述石灰粉的CaO含量≥88.0％，SiO₂含量≤2.5％，S含量≤0.05％，水分≤0.5％，活性度≥280mL/min，粒径＜1mm；所述萤石粉的CaF₂含量≥80％，S含量≤0.2％，水分≤0.5％，粒径＜1mm。