中小型钢厂铁水喷粉脱硫试验研究

中小型钢厂铁水喷粉脱硫试验研究中小型钢厂铁水喷粉脱硫试验研究 肖 鹏 王忠涛 俞景禄 余海峰 杨支那 杨海峰 张彦民 胡新文 摘摘 要要 采用上出料喷粉设备和石灰 电石 萤石的混合脱硫剂在 12t 铁 水包中进行喷粉脱硫工业性试验 结果表明 在保证喷粉量的情况下 可达到良好的脱硫效果 且设备运行稳定可靠 可实现粉 气比 kg kg 的亚浓相输送 关键词关键词 铁水 喷粉 脱硫 STUDY ON HOT METAL DESULPHURIZATION BY POWDER INJECTION AT SMALL AND MEDIUM SIZED IRON STEEL WORKS Xiao Peng Northwestern Polytechnic University Wang Zhongtao Yu Jinglu Yu Haifong Xi an University of Architecture Technology Yang Zhina Yang Haifong Zhang Yanmin Hu Xinwen Lueyang Iron Steel Works SynopsisSynopsis Industrial scale experiments of powder injection have been conducted at a 12t ladle by injecting CaO CaC2 CaF2 lime plus calcium carbide plus fluorspar with outlet charge powder injection equipment Results show that excellent outcome of desulphurization can be achieved and smooth and reliable operation of the equipments ensured providing sufficient quantity of injection powder can be supplied and thus transfer of injection powder in an appropriate ratio of powder gas phase is realized KeywordsKeywords hot metal powder injection desulphurization 1 1 前前 言言 略钢高炉铁水含硫量波动较大 但一般偏高 为了降硫 通常都在 出铁过程中把苏打粉直接撒入铁水包进行混冲脱硫 该法虽有一定的脱 硫效果 但环境污染严重 成本较高 而且其脱硫产物 Na2S 在高温下 不稳定 带入转炉内冶炼时容易产生回硫 从而加重了转炉的工作负荷 为了提高转炉炼钢的综合效益和产品质量 略钢结合自己的厂情 并与 西安建筑科技大学冶金应用技术研究所合作 建立起简易的铁水脱硫站 在 12t 铁水包中进行了铁水喷粉脱硫的工业性试验 试验前期主要是考察设备的工作性能 摸索合理的喷吹参数和规范 脱硫混合粉剂的质量标准 在此基础上 统一了认识 并完成了两次试 验 取得了令人满意的效果 对中小型钢厂提高铁水脱硫率有借鉴的意 义 2 2 试验条件试验条件 2 12 1 喷粉设备喷粉设备 与国内常用的不同 本喷粉设备采用上出料方式 结构简单 具有 引喷和流化功能 喷粉系统由喷粉罐 含引喷器 喷枪及其旋转升降结 构 输送管路和控制仪表组成 见图 1 图 1 喷粉装置简图 1 集气罐 2 输送管路 3 装料漏斗 4 喷粉罐 5 喷枪旋转升降机构 6 喷枪 7 蝶阀 2 22 2 铁水包铁水包 系目前转炉兑铁水用铁水包 外径1500mm 1200mm 内高 2000mm 公称容量 12t 2 32 3 铁水条件及脱硫粉剂化学成份铁水条件及脱硫粉剂化学成份 铁水条件及脱硫粉剂化学成份见表 1 表 1 铁水条件及脱硫粉剂化学成分 铁水成分 脱硫粉剂 CSSiMnPT 石灰 CaO86 0 电 石 三 级 品 萤石 CaF282 4 4 07 4 81 0 032 0 057 0 93 1 35 0 27 0 34 0 23 0 27 1290 1330 60 30 10 3 3 试验结果试验结果 第一次试验 7 炉 除其中两炉因堵枪停吹和喷粉量 5kg t 未统计 外 余下 5 炉的试验结果见表 2 第 2 次试验 9 炉 除其中两炉也因堵枪停吹和喷粉量 5kg t 未统 计外 余下 7 炉的试验结果亦列于表 2 表 2 工业性试验结果 铁水 S 试验 序号 炉号 喷吹时 间 min 载气流 量 m3 h 1 粉剂粒 度 mm 粉剂单 耗 kg t 1 喷前喷后 脱硫率 平均脱 硫率 39378 6 50 048 0 02058 3 39648 6 00 055 0 02947 3 39658 12 15 0 1 6 00 057 0 02654 449 4 39668 6 00 046 0 02447 8 第一次 试验 38698 6 00 051 0 031 39 1 44908 11 00 043 0 00979 1 44918 12 00 043 0 00783 7 44928 6 00 041 0 02051 2 44958 10 12 0 8 6 00 037 0 01948 664 54 44968 6 50 036 0 01461 1 64108 6 00 036 0 01655 6 第二次 试验 45245 3 7 00 032 0 00971 9 有突发性喷溅 4 4 分析讨论分析讨论 4 14 1 脱硫效果脱硫效果 由表 2 可见 同为喷吹 8min 第一次试验的铁水原始硫含量为 0 046 0 057 平均脱硫率为 49 4 而第二次试验的铁水原始硫含 量只有 0 032 0 043 铁水平均脱硫率却高达 64 5 说明第二次试 验的脱硫效果明显优于第一次 其主要原因如下 1 适当调大了粉 气比 有利于提高单位时间的供粉量 2 适当调大了粉剂的粒度 并注意其防潮和保持干燥 由此带来的好处是 出料稳顺畅 粉剂利用率高 1 例如 粉剂 单耗同为 6 0kg t 第一次的脱硫率为 39 1 54 4 平均为 47 2 而第二次的脱硫率为 48 6 55 6 平均为 51 8 4 24 2 脱硫稳定性脱硫稳定性 在粉剂单耗大致相同的情况下 保持脱硫的稳定性相当重要 从总 体来看 两次试验的脱硫率均较稳定 第一次试验 唯独炉号 5809 因 喷粉过程产生较强的突发性喷溅 使脱硫率只达 39 1 由此可见 欲稳定脱硫效果 关键在于严格控制脱硫粉剂的质量 使粉剂在管路中流动顺畅 出粉稳定 4 34 3 喷粉量和喷吹时间喷粉量和喷吹时间 在正常喷粉条件下 粉剂单耗越大 脱硫率则越高 2 从本试验 结果 表 2 和图 2 可以明显看出这一规律性 当粉剂单耗为 6 0 6 5 7 0 和 11 0 12 0kg t 时 脱硫率分别为 39 1 55 6 平 均 49 4 58 3 71 9 平均 63 8 和 79 1 83 7 平均 81 4 图 2 脱硫率与粉剂单耗的关系 相对而言 本试验中所确定的喷吹时间对脱硫不产生影响 因为喷 粉量可以不依靠喷吹时间来调整 这意味着只要粉剂单耗予以保证 可 以适当缩短喷吹时间 仍可达到良好的脱硫效果 4 44 4 亚浓相输送亚浓相输送 目前喷射冶金喷粉时的粉 气比 通常为 20 40kg kg 即属于稀 相输送 稀相输送的缺点是载气量大 易增加喷溅 同时延长了喷吹时 间 影响其它技术经济指标 本试验基本可以实现粉 气为 40 80kg kg 的亚浓相输送 说明这种上出料结构的喷粉设备可以克服 更大的管路阻力 5 5 结结 论论 1 采用石灰 电石 萤石的混合脱硫剂 对于原始含硫量为 0 032 0 043 的铁水 当粉剂单耗为 6 0kg t 时 脱硫率为 48 6 55 6 平均达 51 8 且随着粉剂单耗增加 脱硫率增大 2 保证脱硫粉剂的原料质量与干燥 采用较大的粉 气比与粉剂 粒度 0