[发明专利]铁水机械搅拌高效低耗脱硫方法

摘要

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。

主权项

1.一种铁水机械搅拌高效低耗脱硫方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：1)将铁水罐开到扒渣位，进行铁水测温取样，进行扒前渣，前渣扒除后，铁水罐开到脱硫工位；2)根据测温取样的分析结果和铁水量、按照脱硫模型计算脱硫剂投加量W与搅拌时间τ；并按照步骤7)进行脱硫剂投加量的修正、按照步骤8)进行搅拌时间的修正；3)测量计算铁水液面标高H，并按照下式计算搅拌器插入深度h；计算公式为h＝3.8·10^‑4·Φ·m·N²·r²式中：h为搅拌器插入深度、单位为m；Φ为搅拌器服役修正系数，取值范围为0.7～1.0，其中，新上线的搅拌器Φ取值为1，服役过程中的搅拌器则采取步骤8)中的修正方法进行数值修正；m为搅拌器结构修正参数；r为设定的搅拌器旋转半径，单位为m；N为设计的最低搅拌器转动速度，单位为转/min；并计算搅拌器插入后叶片底部端面标高H₀，H₀＝H‑h，式中，‑为减号；4)下降搅拌器升降车带动搅拌器下降并插入铁水罐至搅拌器叶片底部端面标高为H₀，启动搅拌电机，逐步提高搅拌器转动速度，直至使搅拌漩涡液面与搅拌叶上端面的相交点与搅拌器旋转轴的中心轴线之间的距离L₀范围为：r₀＜L₀≤0.7r，并观察到铁水罐口有零星铁花飞出，其中，r₀为搅拌器旋转轴与搅拌叶片交界面外圆半径；此后，按照常规加料方式和步骤1)中计算的脱硫剂投加量W进行脱硫剂连续投加，然后保持搅拌器转动速度不变、直至脱硫剂加料结束；5)脱硫剂投加完毕后，调整搅拌器转动速度，直至使搅拌漩涡液面与搅拌叶上端面的相交点与搅拌器旋转轴中心轴线之间的距离L₀范围为：r₀＜L₀≤0.7r，并观察到铁水罐口有零星铁花飞出，然后继续搅拌直至搅拌时间τ结束；6)搅拌结束后，逐渐降低搅拌器转动速度至零，提升搅拌器至正常工作等待工位，完成一罐次铁水的脱硫搅拌任务，并将铁水罐开到扒渣工位，进行测温取样和铁水后渣扒除；7)若步骤6)中的取样分析结果达到目标硫要求，转运至转炉进行转炉兑铁，完成一罐铁水的脱硫扒渣，再从步骤1)继续进行下一罐铁水的机械搅拌脱硫生产；若步骤6)中的取样分析结果若高于目标硫要求，即比目标硫高10ppm以上，则从步骤1)开始进行二次脱硫，达到目标硫要求后，转运至转炉进行转炉兑铁，完成该罐铁水的脱硫扒渣；并在下一罐铁水的机械搅拌脱硫生产完成步骤1)后，根据上罐次脱硫的前硫和目标硫差值与一次脱硫的铁水前后硫差值的比值ζ₁，对步骤2)中的脱硫剂投加量W进行比例修正，即：W₁＝ζ₁·W，增大脱硫剂投加量到W₁，并从步骤3)开始进行下一罐铁水的机械搅拌脱硫；若步骤6)中的取样分析结果低于目标硫要求，即比目标硫低5ppm以上，转运至转炉进行转炉兑铁，完成一罐铁水的脱硫扒渣；但在下一罐铁水的机械搅拌脱硫生产完成步骤1)后，根据上罐次的前硫和目标硫差值与铁水前后硫差值的比值ζ₂，对步骤2)中的脱硫剂投加量W进行比例修正，即：W₂＝ζ₂·W，减少脱硫剂投加量到W₂，并从步骤3)开始进行下一罐铁水的机械搅拌脱硫；8)随着搅拌器服役的进行，在步骤4)和步骤5)的实际搅拌器转动速度调节过程中，若实际搅拌器转动速度已接近或达到设计的最高搅拌器转动速度，漩涡液面与搅拌叶上端面的相交点距离L₀仍达不到r₀＜L₀的要求，且观察不到铁花零星飞出现象，则需对步骤3)中的搅拌器服役修正系数Φ进行修正，即在0.7～1.0取值范围内减小Φ的取值，从而减少搅拌器插入深度h，并按照Φ值减小的百分比η对步骤2)中的搅拌时间τ进行修正，即：η＝(1‑Φ₁)·100％、τ₁＝(1+η)·τ，Φ₁为减小后的具体值，τ₁为修正后的搅拌时间，τ为模型计算的搅拌时间，直至Φ减小到最小值。