炼钢厂新增脱硫装置方案探讨

1、    炼钢厂新增脱硫装置方案探讨    王福海摘 要：结合攀钢炼铁厂的产能现状和炼钢厂3套铁水脱硫装置的脱硫能力，介绍了炼钢厂新增脱硫装置的必要性和建设方案。关键词：炼钢厂；脱硫装置；脱硫剂；建设方案：tf704.3 ：a doi：10.15913/ki.kjycx.2016.20.114：2095-6835（2016）20-0114-021 概述攀钢提钒炼钢厂现有3套铁水脱硫装置，1，2号脱硫装置采用混合喷吹技术，产能3.8×106 t/年，3号脱硫装置采用复合喷吹技术，产能1.2×1061.4×106 t/年，总铁水脱

2、硫产能为5×1065.2×106 t/年。随着新3号高炉及新1号、新2号转炉建成投产，炼铁产能将达到6.4×106 t/年，炼钢产能将达到6×106 t/年。目前，大约有1×106 t铁水不能进行脱硫处理，需要对炼钢厂的脱硫能力进行扩能改造。2 新增脱硫装置的必要性2.1 现有脱硫设施能力不足随着新3号高炉及新1号、新2号转炉建成投产，炼铁产能将达到6.4×106 t/年，炼钢产能将达到6×106 t/年。目前有3套铁水脱硫装置的脱硫能力达5×1065.2×106 t，有约1×106 t铁水不能

3、进行脱硫处理。3套脱硫装置的生产能力如表1所示。2.2 低硫钢种生产的需要近年来，低硫钢种产量逐年增加（2005年，s0.015的钢种月产量已达5.71×104 t，占总钢产量的16.8%），在一套脱硫装置检修或故障时，炼钢厂的脱硫能力为日均1.37×104 t，每天约有4×103 t的铁水不能进行脱硫处理，这将严重影响到公司品种钢的生产。20032005年低硫钢种生产情况如表2所示。2.3 现有脱硫工艺改造不能增加脱硫产能在铁水条件和品种结构未改变的前提下，对现有脱硫装置的喷吹方式或脱硫剂种类进行改进，只可能改善脱硫效果，其脱硫喷吹时间不能缩短，因而脱硫周期不会

4、发生改变，脱硫产能也无法提高。各种脱硫剂对应的脱硫时间如表3所示。3 新增脱硫装置工艺方案3.1 技术要求3.2 在3号脱硫装置区域新增脱硫装置对3号脱硫装置进行改造，在3号脱硫装置的西头扒渣位（原1号扒渣位）处新增脱硫工位，将扒渣工位改造成脱硫+扒渣，脱硫与扒渣在同一工位进行，使之形成2套完整的脱硫扒渣装置。改造后，3号脱硫装置各工序主要工艺设备配置如下：组罐：2个车式组罐位和1个固定组罐位。脱硫：2个喷吹工位，配3台铁水罐倾翻车、1个60 m3石灰料仓、1个30 m3镁粉料仓、2个1.4 m3镁粉喷吹罐、2个2.8 m3石灰喷吹罐。扒渣：2个扒渣工位，配2台液压扒渣机、3台铁水罐倾翻车（与

5、脱硫共用）、2台电动渣罐车。3.3 在1，2号脱硫装置区域新增脱硫装置在炉子跨#1撇渣线7.2 m平台上新增脱硫喷吹工位，利用现有1，2号脱硫装置脱硫剂上料设施、高位料仓设施及喷吹罐设施；在加料跨及钒渣跨#1、#2扒渣机西头新建1个扒渣工位。改造后，1，2号脱硫装置区域各工序主要工艺设备配置如下：组罐：2个固定组罐位，4个车式组罐位。脱硫：3个喷吹工位，配2个80 m3料仓、4个喷吹罐、3台铁水脱硫车。扒渣：3个扒渣工位，配3台液压扒渣机、3台铁水罐倾翻车、3台电动渣罐车。4 采用的技术路线及工艺流程4.1 现有脱硫工艺现状及对比攀钢现有3套铁水脱硫装置。1，2号脱硫装置采用混合喷吹技术，以喷

6、吹ad型复合脱硫剂为主，辅助脱硫剂为低镁脱硫剂（m-4、m-3）；3号脱硫装置采用复合喷吹技术，喷吹镁粉/石灰两种脱硫剂，能够单吹石灰或混合粉剂。它们的产能及脱硫技术指标对比如下。4.1.1 铁水脱硫产能对比攀钢1，2号铁水脱硫产能为3.8×106 t/年，3号铁水脱硫产能1.2×1061.4×106 t/年，总铁水脱硫产能为5×1065.2×106 t/年，与年铁水脱硫产能达6×106 t有一定差距。4.1.2 ad脱硫与镁脱硫技术指标对比4.1.2.1 铁水脱硫的技术经济指标铁水脱硫的技术经济指标如表5所示。由表5可知，铁水采用a

7、d和镁脱硫均可达到较好的铁水脱硫效果，可达国内外同类生产水平，但镁脱硫工艺的回硫较多，主要是镁脱硫后渣铁分离不好，渣扒不净所致。从目前试验的镁脱硫渣调整剂看，效果均不显著，镁脱硫渣铁分离不好。镁脱硫工艺铁水回硫多，对炼钢有影响。4.1.2.2 铁水脱硫铁损半钢、铁水脱硫工艺铁损标定结果如表6所示。由表6可知，3号铁水脱硫的脱硫铁损为0.41%，扒渣铁损为4.93%，铁水脱硫工艺的脱硫、扒渣工序总铁损为5.34%，与1，2号脱硫铁损5.435%相当，比3号半钢脱硫铁损高1.545%. 主要原因是铁水温度低，脱硫渣黏度大，熔点低，渣铁不分，导致的扒渣铁损大。4.1.2.3 3号脱硫半钢及铁水工艺的

8、脱硫渣中铁份3号半钢脱硫渣取样分析结果如表7所示。由表7可知，3号脱硫渣中的tfe含量比1，2号脱硫渣中tfe含量少，反映出3号半钢脱硫铁损较1，2号低。铁水脱硫渣中tfe的含量比1，2号脱硫渣中的tfe含量高，脱硫渣中带铁多。4.1.3 铁水脱硫综合成本半钢/铁水脱硫综合成本如表8所示。由表8可知，3号半钢脱硫的综合成本为97.53元/（t.fe），铁水脱硫的综合成本为124.67元/（t.fe），比1，2部ad脱硫的综合成本115.76元/（t.fe）高9.02元/（t.fe）。4.2 选用的技术路线及工艺流程4.2.1 在3号脱硫装置区域新增脱硫装置由于原料跨场地狭窄，不能布置混合脱硫的

9、高位料仓等相关设施，新增脱硫装置采用3号脱硫复合喷吹技术，喷吹镁粉/石灰两种脱硫剂，能够单吹石灰或混合粉剂。脱硫流程如图1所示。4.2.2 在1，2号脱硫装置区域新增脱硫装置尽管镁复合喷吹工艺的铁水脱硫效果很好，铁水铁损小，但是由于攀钢铁水的特殊性，从3号脱硫装置的生产情况看，采用镁复合喷吹工艺脱硫后的渣态很稀，扒渣不净，渣铁分离不好，目前没有开发研究出能够改变镁脱硫渣态的调整剂，因此造成采用镁复合喷吹脱硫后的铁水回硫严重，给转炉炼钢带来很大影响。而采用混合喷吹工艺喷吹低镁脱硫剂（m-4、m-3）也能达到很好的脱硫效果，且成本较低，脱硫渣经过改性后的渣铁分离很好，脱硫铁水不会出现回硫现象。所以在1，2号脱硫装置区域新增脱硫装置采用混合喷吹技术，喷吹ad型复合脱硫剂为主，辅助脱硫剂为低镁脱硫剂（m-4、m-3）。5 结束语随着新3号高炉的建成投产，炼铁产能将达到6.4×106 t/年。炼钢厂现有3套铁水脱硫装置的能力已不能满足生产要求，因此，新增脱硫装置是非常必要的。受总图位置限制，新增脱硫装置要考虑两点：对3号脱硫装置进行改造，在3号脱硫装置的西头扒渣位处增设一套脱硫装置，将原扒渣工艺改造成脱硫与扒渣同一工位进行，采用3号脱硫复合喷吹技术，喷吹镁粉/石灰两种脱硫剂，能够单吹