320雷达罐铁水脱硫工艺的优化

320雷达罐铁水脱硫工艺的优化

1延长转炉有效寿命进入该炉的铁粉含量的控制一直是旋转和研磨过程中重要因素之一。它包括对旋转过程中主要原材料的计算、动态精炼成分的控制、最终环境炎中的氧枪是否标记、钢是否等待。这可能会延长精炼周期，缩短转炉的有效使用寿命，并对250吨转炉计算机的“双重致命”产生威胁。目前,要求入炉铁水硫含量较低的钢种([S]<0.005%)有桥梁钢、模具钢、管线钢、集装箱钢、电工钢、船板钢、磁轭钢、压力容器钢等,有些钢种甚至要求入炉硫更低(S<0.003%),如X52-ZB(管线钢)、HG70(B)等纯净钢,如遇硫含量超标将被迫更改钢种计划,严重影响转炉铸机节奏,给生产带来很大影响。2铸造铁水预处理铁水回硫是指经320t鱼雷罐脱硫工艺处理过的铁水,其硫含量已达到所冶炼钢种的入炉硫要求,但在倒罐站进行勾兑时,铁水罐中的铁水取样发生硫含量回升超标。三炼钢铁水预处理采用鱼雷罐脱硫工艺,因其机械设备简单、周转作业率高、铁水温降低、脱硫铁水处理量大得到广泛应用,但这种工艺脱硫反应动力学条件差,脱硫剂不可能与全部的铁水进行反应,存在一定的脱硫死区,使勾兑后的铁水回硫比例增大。2000年1～6月回硫统计结果见图1。3铁水供应的不利因素按原设计资料,脱硫工艺对鱼雷罐铁水条件有一定的要求,见表1。但实际供应铁水往往很难达到,存在各种各样的不利因素。在跟踪分析铁水回硫的大量原始数据并结合生产实际状况后发现,引起铁水回硫主要有以下几个方面。3.1井筒形渣墙影响鱼雷罐在周转运行过程中,由于高炉铁水带渣及脱硫后生成的脱硫渣熔点高、粘度大、流动性差,很容易附结在罐壁上,尤其集中在罐口周围,产生形似井桶的渣墙,其示意图见图2。井筒形渣墙高约500～1000mm,严重影响脱硫喷吹流场,脱硫剂不能到达鱼雷罐的两个端头,形成死区。死区的铁水硫并没有降下来,只是脱硫喷枪周围的铁水硫含量达到要求值,造成取样化验结果误差,铁水勾兑时重新混合,硫含量回升。为此,应根据鱼雷罐粘渣情况及时清理罐口,打掉积渣结瘤。另外研制试用的鱼雷罐稀渣剂有较好的稀释粘渣作用,在铁水脱硫之前投入鱼雷罐口,可随铁水的搅动与铁渣很好地混合,明显降低罐内铁渣的熔点,改善渣子的流动性,便于翻罐倒渣。3.2铁水温度分层鱼雷罐二次出铁是指,一个鱼雷罐在高炉所装铁水是由同一高炉或不同高炉的两次出铁装满的。一般情况下,高炉两次出铁的时间间隔在1～2h,遇高炉生产故障时,间隔时间会更长。鱼雷罐第一次所装铁水停留时间过长,将会增加铁水温降,在第二次出铁时,不能使两次出铁的铁水很好地混合,造成鱼雷罐内的铁水温度分层。分层的铁水在喷粉脱硫搅拌时,脱硫反应只能在上层进行,下层相对静止或搅动缓慢。统计结果显示,两次出铁引起铁水回硫的比例大约在73.4%,回硫值在0.003%～0.004%,因此,应积极协调高炉出铁与鱼雷罐装铁节奏,炼铁厂应设法尽可能避免鱼雷罐二次出铁。3.3脱硫剂纵向喷射的脱硫反应特性喷粉脱硫,脱硫剂随气体载体(N2)从倒“T”字形的喷枪孔喷出,喷粉气流沿脱硫罐体纵向喷射。纵向喷出距离随供气压力、供气量的大小变化,喷气量过大,则容易形成脱硫喷溅,烧坏铁路轨道,喷气量过小则喷射距离缩短。脱硫剂纵向喷射一段距离后,脱硫剂将上浮,继续完成脱硫反应。喷射过程中脱硫粉剂是被气体载体(N2)推动着向前运动,气体搅动铁水加速了脱硫剂与铁水间的反应,脱硫剂在铁水中的上浮过程是脱硫反应的继续。脱硫喷枪在鱼雷罐中的插入深度固定(H4位),这样,脱硫剂上浮路程随铁水液面的高度变化,铁水量大,则铁水液面高,脱硫剂上浮路径长,有利于提高脱硫效率;反之亦然。鱼雷罐铁水装入量与脱硫剂单耗见图3。3.4脱硫喷吹时间的影响铁水脱硫目标值分浅脱([S]<0.01%)和深脱([S]<0.005%)两种,一般情况下,脱硫剂喷吹速度为35～40kg/min(设计值MAX150kg/m),浅脱铁水脱硫剂投放量少(600～800kg),喷吹时间短;深脱铁水脱硫剂投入量多(800～1200kg),喷吹时间长,深脱铁水中脱硫剂得到了充分地搅拌混合,脱硫反应较完全,引起回硫的可能性较小,而浅脱铁水则反之。脱硫喷吹时间与铁水硫含量关系见图4。为弥补浅脱铁水的上述不足,在脱硫实际操作中,当计算投放的脱硫剂喷吹完后采用只吹气(N2)不吹料的方法,称之为“脱硫后搅工艺”,使已吹入的脱硫得到充分搅拌。在铁水温度许可时,延时后搅3～5min。这样,以减少铁水回硫几率。3.5铁水停留时间较长脱硫后的铁水硫含量已达到目标硫要求(0.002%～0.008%),铁水液面炉渣中富集了大量的硫,若停留时间较长,则渣中硫重新向铁水传质扩散,造成铁水回硫。三炼钢脱硫站距铁水倒罐站较近,一般从脱硫完毕到铁水倒罐兑铁时间约为10～30min,当遇全厂停产检修则存在预先准备铁水情况,此时,铁水停留等待时间较长,回硫现象明显。因此,应掌握好合适的铁水预准备节奏,尽可能缩短铁水停留等待时间,防止渣中硫返回铁水。4铁企业采用中小型企业鱼雷罐脱硫是近年迅