[发明专利]利用KR-OB法进行铁水脱硅、脱磷、脱硫的预处理工艺

说明书

本发明属于钢铁冶炼领域，具体为一种利用KR‑OB法进行铁水脱硅、脱磷、脱硫的预处理工艺。在KR法机械搅拌装置的基础上添加侧吹氧枪，氧枪位于处理位上方平台，当其处于吹氧位时枪体与搅拌头立柱的垂直间距是300mm，氧枪的工作行程达到3000mm，枪头喷嘴与对侧铁水包内壁的最小间距是600mm，吹氧时可以手动调节喷嘴位置避免铁水喷溅，也保证氧气气流不会吹到立柱也不会吹透铁水至铁水包内衬，造成耐材蚀损严重。本发明吹氧脱硅和脱磷解决了以前加入大量氧化铁皮熔化吸热造成铁水热能损失的问题，铁水温度比后者多提高约30～45℃，为脱磷、脱硫创造有利的动力学、热力学条件，明显提高了脱磷率和脱硫率。

技术领域

本发明涉及到铁水预处理工序，具体为一种利用KR-OB法进行铁水脱硅、脱磷、脱硫的预处理工艺，属于钢铁冶炼领域。

背景技术

随着经济发展和科技进步，社会对特种钢的需求持续增长，薄板用钢、汽车板、家电板、硅钢、管线钢等高端产品的市场销量在逐步提高。为提高特种钢的质量性能，各钢种对有害元素P、S的含量要求也更加严格。目前，为达到产品的质量要求，各钢厂在冶炼特种钢时都先经过铁水预处理进行脱磷、脱硫处理。为满足铁水脱磷、脱硫的化学反应条件，还需先进行一道脱硅处理，这三道处理可简称为铁水“三脱”。

目前，世界上应用最广泛最具有代表性的铁水预处理方法之一就是KR机械搅拌法。利用KR机械搅拌法进行铁水“三脱”就是将耐火材料制成的搅拌头叶片插入铁水液面下一定深度，并按照一定转速旋转，铁水会随着搅拌头旋转形成“V”形旋涡，使加入的氧化铁皮、石灰、萤石等颗粒在旋涡内由于湍动而分散，并沿着半径方向“吐出”，然后绕轴心旋转和上浮于铁水中。在机械搅拌过程中，各种颗粒会卷入铁水中并与之均匀混合，增加反应物的接触面积和碰撞几率，在动力学方面为铁水“三脱”创造有利条件。

利用KR法进行铁水脱硅和脱磷时需加入大量氧化铁皮和造渣剂，这些冷料的熔解会吸收铁水大量热量，从而导致铁水温度大幅下降。根据相关研究资料，铁水温度下降会产生以下不利影响：①脱硫处理是吸热过程，温度过低不利于其热力学条件；②从动力学因素考虑，各元素在铁水和反应物中的扩散是各个反应的主要限制性环节，温度过低会降低各反应物的传质系数，不利于反应进行；③铁水温度过低，会造成包底包壁粘铁增加铁耗，同时造成转炉热值偏低冶炼困难。因此，如何在传统KR法的基础上，用高效率、低成本的手段解决以上问题成为铁水预处理工序的重要任务。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种利用KR-OB法进行铁水脱硅、脱磷、脱硫的预处理工艺，在传统KR装置的基础上添加侧吹氧枪设备，利用氧枪吹氧及添加部分氧化铁皮为铁水供氧，与Si、P进行反应达到脱硅脱磷目的。因为氧气的气体特性，反应物的接触更充分，脱硅和脱磷效果显著，还能减少氧化铁皮用量，从而减少了因大量氧化铁皮加入造成的温度损失。

本发明的技术方案如下：

一种利用KR-OB法进行铁水脱硅、脱磷、脱硫的预处理工艺，采用在KR法铁水预处理装置的基础上增加侧吹氧枪的设计，铁水包到达铁水预处理装置的预处理位后扒去高炉渣并进行测温取样，降下搅拌头搅拌铁水，配加氧化铁皮并降下氧枪吹氧脱硅，脱硅完毕后扒去脱硅渣并测温取样；之后进行脱磷处理，吹氧并配加氧化铁皮和造渣剂，进行搅拌吹氧脱磷，脱磷完毕后扒渣并测温取样；最后进行脱硫处理，搅拌铁水并加入造渣剂进行搅拌脱硫，脱硫完毕后扒渣并测温取样；成分合格后，将铁水吊运至转炉。

所述的利用KR-OB法进行铁水脱硅、脱磷、脱硫的预处理工艺，侧吹氧枪布置于铁水预处理装置的预处理位上方平台，当侧吹氧枪处于吹氧位时枪体与搅拌头立柱的垂直距离是250～350mm，侧吹氧枪的工作行程达到3000mm，侧吹氧枪的枪头喷嘴与对侧铁水包内壁的最小直线距离是600mm，吹氧时手动调节枪头喷嘴位置避免铁水喷溅。