[发明专利]蓄铁式出铁沟进行铁水预脱磷喂料机及其预脱磷方法

说明书

技术领域

本专利属于铁水预处理技术领域，具体涉及蓄铁式出铁沟进行铁水预脱磷的喂料机及其工艺方法。

背景技术

铁水预处理是指铁水兑入炼钢炉之前，进行脱硅、脱硫或脱磷而进行的处理过程。其中铁水预处理脱磷具有一系列优点，【1】降低铁水中的磷含量，减轻转炉负担，减少转炉渣量，节省转炉造渣成本，缩短转炉冶炼周期，提高转炉产量。 【2】可以冶炼低磷钢种，提高钢种规格，提高钢的质量。【3】可以使高炉原料放宽，特别是可以使用磷含量高的铁矿石。铁水预处理脱磷是目前冶金企业大力发展的一项重要技术。

综合查询现有专利及文献，目前,各钢厂普遍采用氧化脱磷工艺。脱磷方法根据脱磷剂不同分为SARP法、铁水罐法、ORP法、转炉法、KR法和NRP法等。在工业上均得到了实际应用的常用工艺有: 【1】在盛铁水的铁水包或鱼雷车中进行脱磷，这是一般冶金企业通用的工艺，各种文献介绍较多。中国专利CN200610088115.6公开了一种KR法脱磷剂的生产和使用方法，这类脱磷方法都必须在脱磷后进行扒渣，增加了温降和工序时间；【2】在转炉内进行铁水预处理脱磷，中国专利CN104053794A公开了一种在转炉内分别加入脱硅剂和脱磷剂并排渣的方法，工艺复杂，工序时间太长；【3】在铁水转运过程中进行铁水预处理脱磷，中国专利CN103667595A公开了一种中高磷铁水在兑铁水过程中的高效脱磷方法，在往铁水包兑铁的过程中加入脱磷剂进行脱磷。这种脱磷方式必须进行扒渣，否则，磷会回到铁水里。如果同时铁水中硅含量较高，则因硅优先氧化而导致此种脱磷方法效果较差。

上述这些脱磷方法和工艺都存在以下缺点或不足，【1】处理设备结构复杂，投资巨大，一座喷粉站一般要超过1000万以上的投资；【2】处理过程时间长，需要专门的扒渣工序，温降太大，处理后的半钢铁水温度过低，给后续工艺带来困难；【3】需要增加专门的工序时间，影响生产率，增加了温降和消耗。

目前，利用出铁沟脱磷的工业应用未见报道，主要是因为：【1】出铁沟的铁水处于向前流动状态，如何均匀地加入脱磷剂并进行全面的反应，是一个难题。如果直接加入铁水沟表面，则脱磷剂与底部铁水无法反应，且很快就被撇渣器分离了。有利用出铁沟加脱硅剂对铁水进行预脱硅的报道，但是在撇渣器后面加入脱硅剂，并让脱硅剂随铁水流入铁水包进行脱硅，随后进行扒渣；【2】高炉出铁场的空间非常有限，不允许存在大的设备，如喷粉系统。中国专利CN103215404A公开了一种铁水预处理设备和方法，该方法设计了一种粉剂喷吹系统，将脱除剂喷入铁水内部，该方法适合于铁水包内，不适合于出铁沟，因出铁场的空间有限，该专利所述的喷粉系统布置不了，且出铁沟处铁水深度较浅，如采用喷吹工艺将使粉剂利用率太低。

研究发现，现代高炉出铁都采用蓄铁式出铁沟，出铁沟的宽度在1000~1600mm，深度在800~1800mm，这是一个很好的反应池，如果能在此处进行铁水的预脱磷处理，有如下优势：【1】此处的铁水刚从高炉内流出，铁水温度最高，处于强烈的湍流状态，脱磷动力学条件最好；【2】在铁水沟的中段都设有撇渣器，可自动将铁水表层的脱磷炉渣与铁水分离，这省去了专门的扒渣时间，有效预防了回磷；【3】整个脱磷预处理是随高炉出铁过程同时进行的，节省了工序时间和热损；【4】出铁场视野开阔，处理过程可视可控。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供蓄铁式出铁沟进行铁水预脱磷喂料机及其预脱磷方法。该喂料机能将脱磷剂均匀投放至出铁沟的蓄铁部位底部区域，大大延长了脱磷反应时间，且投放无飞溅，投料量和速度控制容易，能收集反应产生的烟气，如果铁水硅含量偏高，喂料机还附带氧枪，在脱磷之前先进行预脱硅。整个喂料机可整体行走，操作方便，安全可靠，整个现场操作环境良好，铁水预脱磷效果稳定。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：蓄铁式出铁沟进行铁水预脱磷喂料机，其特征在于包括置于出铁沟上方可沿出铁沟（垂直方向）往复行进的电动行走装置、安装于电动行走装置上的喂料装置，电动行走装置包括底盘、行走轮以及驱动行走轮运动的减速电机；所述喂料装置从上往下依次包括减速电机、机架、与减速电机连接的旋转轴、锥形料仓以及锥形料仓末端的可拆卸喂料锥管，所述旋转轴伸入锥形料仓内，所述喂料装置与底盘垂直安装，锥形料仓穿过底盘，可拆卸喂料锥管伸入出铁沟蓄铁池的深度为距离出铁沟底200~400mm，优选方案是离沟底300mm。太深可能会导致脱磷剂来不及分散而堵死；太浅则影响脱磷效果。喂料速度根据铁水原始磷含量和脱磷剂用量设定，一般是15~30kg/吨铁，优选的方案是20~25kg/吨铁。