[发明专利]铁水机械搅拌高效低耗脱硫方法

说明书

本发明公开了一种铁水机械搅拌高效低耗脱硫方法，本发明铁水机械搅拌高效低耗脱硫方法在不改变现有设备条件下，达到改善脱硫剂搅拌混合分散效果与铁水脱硫反应动力学条件、避免铁水二次脱硫、降低脱硫剂消耗与生产成本、提高生产效率与技术经济指标等综合目的，满足低硫钢的高效稳定生产要求。

技术领域

本发明涉及铁水预处理技术领域，具体涉及一种铁水机械搅拌高效低耗脱硫方法。

背景技术

硫是钢铁产品中的主要有害元素之一(除含硫钢种外)，铁水带渣则是影响转炉冶炼技术经济性的关键因素之一，因而，必须尽量去除钢中硫和入炉铁水渣，以满足高品质钢种的高效冶炼要求。为此，早在上世纪70年代铁水脱硫预处理与扒渣技术便得到规模化应用，并形成了以铁水喷吹脱硫或KR机械搅拌脱硫与机械扒渣为特征的铁水脱硫预处理扒渣综合技术，成为现代钢铁工业的必备工序。其中，铁水机械搅拌脱硫方法以其优良的动力学条件和可靠的深脱硫稳定性得到国内外钢铁企业的广泛关注，成为低硫与超低硫钢生产的首选脱硫工艺。

铁水KR机械搅拌脱硫方法的工艺过程是：将一个外衬耐火材料的单层叶片搅拌器，沿铁水罐中心垂直浸没铁水中进行旋转搅动，使铁水液面产生旋涡，经过称量的脱硫剂由给料器加入到铁水表面，漂浮在铁水液面上的脱硫剂被旋涡下拉卷入铁水，并在离心力与浮升力的作用下排出和上浮，实现脱硫剂在铁水中的卷吸、排出与上浮循环运动，通过脱硫剂与高温铁水的循环混合接触、表面反应，达到铁水脱硫的目的。由此可见，影响搅拌脱硫效率的主要因素有搅拌器叶片结构形式、叶片数量、浸入铁水深度、搅拌转速、铁水成分、铁水温度以及脱硫剂种类、用量、粒度分布等，在脱硫剂与铁水条件一定时，影响铁水脱硫反应的关键因素是脱硫反应动力学条件，即：脱硫剂在铁水中的混合分散状况。为此，国内外学者就如何提高铁水机械搅拌脱硫反应动力学条件开展了大量的研究工作，先后开发了不同叶片结构、叶片数量的新型结构搅拌器和提高搅拌混合效率的搅拌新工艺，部分研究成果在实际生产中取得了良好的应用效果。

在搅拌器新型结构方面，中国发明专利“一种铁水脱硫用搅拌器，专利号ZL200910060770.4”公开了一种搅拌叶迎铁面与背铁面均为前倾斜面的三叶搅拌器，通过三叶前倾结构，增强搅拌卷吸空间与卷吸循环流量，实现相同反应动力学条件下降低搅拌旋转速度与冲刷磨损，减小搅拌叶片表面换热系数，延缓热应力裂纹损毁进程，并在实际生产中推广应用，与常规搅拌器相比使用寿命延长1.5倍，脱硫剂消耗下降0.5Kg/t铁。中国发明专利申请“铁水脱硫用高效混合搅拌器，申请号201710582931.0”公开了一种叶片数量为2～3片的螺旋叶片结构搅拌器，搅拌叶的上端面和下端面均为水平平面，搅拌叶的迎铁面和背铁面均为螺旋面，搅拌叶的外侧面为圆台外缘弧面螺旋的螺旋面，通过螺旋叶片结构，强化搅拌轴向流与径向流，达到扩展搅拌混合区域、强化混合分散的目的。虽然上述异形叶片结构搅拌器在实际生产中得到了验证，同时也解决了搅拌器服役过程中叶片形状的维持问题，并在实际生产中得到应用，与前一专利产品相比，脱硫剂消耗、搅拌电耗与搅拌器使用寿命得到了进一步的改善。