專利名稱：一種底噴吹超細鎂粉鋼水脫硫工藝的制作方法
技術領域：
本發明技術屬于鋼鐵冶煉領域，涉及用于鋼水脫硫的底噴吹超細鎂粉工藝。
背景技術：
鋼中的有害元素S、P、H、O、N及其夾雜物，對鋼的性能有很大的影響，尤以硫為甚。國內外工業上應用的鐵水爐外脫硫劑主要有蘇打(Na2CO3)、電石(CaC2)、石灰(CaO)、金屬鎂。
(1)CaC2(電石粉)的優點是有很強的脫硫能力；脫硫反應是放熱反應，有利于減少溫降；消耗量少，渣量少；脫硫產物疏松，扒渣方便，對鐵水罐內襯侵蝕輕。其缺點是極易吸潮劣化，降低反應效果，且使運輸、貯存困難；價格昂貴，成本高。
(2)CaO(石灰粉)的優點是有較強的脫硫能力；脫硫產物疏松，扒渣方便，對罐襯侵蝕輕；資源廣，價格低，易加工，使用安全。其缺點是耗量大，渣量大；流動性差，在料罐中易“架橋”堵塞；極易吸潮劣化，降低反應效果，且使運輸、貯存較為困難。
(3)Na2CO3(蘇打)的優點是有很強的脫硫能力；脫硫的同時還能脫磷；處理后渣中的蘇打呈水溶性，可回收利用。其缺點是在1250℃以上易揮發、分解，鐵水降溫大，污染環境；對罐襯侵蝕嚴重。
(4)鎂的優點是反應速度快，脫硫效率高，并且不容易回硫；消耗量小，產生渣量少；脫硫處理時間短，鐵水溫降小；對鐵水溫度要求不嚴格。
鐵水預處理是提高鋼鐵產品質量，擴大鋼材品種，降低成本的重要工藝手段。為了進一步深脫硫，在鋼包中的脫硫主要采用頂噴粉法，它利用從鋼包頂部插入的噴粉槍，向盛裝鋼水的容器吹入惰性氣體，并以惰性氣體為載體把脫硫粉劑噴吹到鋼水中，與鋼水中的硫反應。其主要缺陷是噴濺現象嚴重、鋼耗大、脫硫劑利用率低、噴槍污染鋼水、處理周期長、投資大等。
發明內容
針對目前鋼水脫硫技術的不足之處，本發明提供一種底噴吹超細鎂粉鋼水脫硫工藝。
現有的吹氬攪拌工藝如圖1所示；現有的頂噴吹脫硫粉劑如圖2所示。本發明在現有吹氬攪拌的基礎上，以攪拌氣體為載體，將超細鎂粉經設置在鋼包底部的透氣磚，噴入鋼液中與硫反應。控制噴吹壓力0.3～1.5MPa。其工藝裝置如圖3所示。
本發明要求鎂粉的粒度小于50μm。對超細鎂粉需要進行鈍化處理，增加粉體的流動性和輸送安全性能。這種鈍化鎂粉市場上業已出現。
本發明工藝的高壓的粉氣流對鋼液造成強烈攪動，大大地改善冶金反應的動力學條件，提高了鎂粉的利用率，具有投資省、設備輕便、操作簡單等優點。
圖1現有的底吹氣攪拌工藝裝置示意圖；圖2現有的頂噴吹脫硫粉劑工藝裝置示意圖；圖3為實施本發明的工藝裝置示意圖；圖4實驗室條件下采用的工藝裝置示意圖。
圖中1—攪拌氣源；2—緩沖氣罐；3—閥門；4—流量計；5—壓力表；6—透氣磚；7—鋼包；8—鋼水。9—裝粉裝置；10—噴粉罐；11—氣粉流態化裝置；12—噴粉槍；13—氬氣氣瓶；14—減壓閥；15—氣包；16—流量計；17—加熱電阻；18—溫度傳感器；19—溫度顯示器；具體實施方式
實施例1實驗室條件下，采用標準的100kW/150kg中頻感應多功能高溫爐冶煉Q235B鋼，其目標要求[S]0.005，鋼水量約為100kg。經檢測初始[S]0.02。
如圖4所示，首先將充滿氬氣的多個氣瓶13并聯在氣包15上，通過裝粉裝置9裝入鎂粉，按操作程序打開閥門，鎂粉在流態化裝置11中得到流化，隨攪拌氣體將一定量的鎂粉通過透氣磚6噴入鋼水8中。其主要噴吹參數(1)噴粉罐容積為0.1m3；(2)噴吹壓力0.3MPa；(3)鎂粉粒度40μm；(4)噴吹量30g；(5)噴吹攪拌時間4min采用以上工藝參數，工藝順暢，沒有發現堵塞現象。
經檢驗，鋼水最終硫含量為0.005，滿足了目標值。
實施例2某轉爐煉鋼廠轉爐冶煉鋼種為X60，轉爐中盛有50噸鋼水。經檢測初始[S]0.03。其目標要求[S]0.005。開通攪拌氣體，打開噴粉罐底部閥門，將儲存在噴粉罐中的鈍化鎂粉經底部閥門在攪拌氣體氬氣的攜帶下，經氣粉流態化裝置流態化，再經輸送管道、透氣磚噴入鋼包的鋼水中，對鋼水進行攪拌的同時，進行脫硫反應。
采用底噴吹方法的工藝流程如圖3所示。其主要噴吹參數為(1)噴粉罐容積為0.6m3；(2)噴吹壓力0.8MPa；(3)鎂粉粒度36μm；(4)噴吹量10kg；(5)噴吹攪拌時間6min采用以上工藝參數，工藝順暢，沒有發現堵塞現象。經檢驗，鋼水最終硫含量為0.005。
實施例3某轉爐煉鋼廠轉爐冶煉鋼種為X60，在盛有180噸鋼水包中采用底噴吹的方式，噴入50μm鎂粉進行脫硫。開通攪拌氣體，打開噴粉罐底部閥門，將儲存在噴粉罐中的鈍化鎂粉經底部閥門在攪拌氣體氬氣的攜帶下，經氣粉流態化裝置流態化，再經輸送管道、透氣磚噴入鋼包的鋼水中，對鋼水進行攪拌的同時，進行脫硫反應。
經檢測初始[S]0.03。其目標要求[S]0.005。
采用底噴吹方法的工藝流程如圖3所示。其主要噴吹參數為(1)噴粉罐容積為0.6m3；(2)噴吹壓力1.5MPa；(3)鎂粉粒度50μm；(4)噴吹量35kg；(5)噴吹攪拌時間8min采用以上工藝參數，工藝順暢，沒有發現堵塞現象。經檢驗，鋼水最終硫含量為0.005。
權利要求
1.一種底噴吹超細鎂粉鋼水脫硫工藝，其特征在于在吹氬氣攪拌的基礎上，以攪拌氣體為載體，將超細鎂粉經設置在鋼包底部的透氣磚，噴入鋼液中與硫反應，控制噴吹壓力0.3～1.5MPa。
2.按照權利要求1所述的底噴吹超細鎂粉鋼水脫硫工藝，其特征在于采用鈍化處理的超細鎂粉，要求鎂粉的粒度小于50μm。
3.按照權利要求1所述的底噴吹超細鎂粉鋼水脫硫工藝，其特征在于超細鎂粉在攪拌氣體氬氣的攜帶下，經氣粉流態化裝置流態化，再經輸送管道、透氣磚噴入鋼包的鋼水中。
全文摘要
一種底噴吹超細鎂粉鋼水脫硫工藝，屬于鋼鐵冶煉技術領域，在現有吹氬氣攪拌的基礎上，以攪拌氣體為載體，將超細鎂粉經設置在鋼包底部的透氣磚，噴入鋼液中與硫反應，控制噴吹壓力0.3～1.5MPa。本發明工藝的高壓的粉氣流對鋼液造成強烈攪動，大大地改善冶金反應的動力學條件，提高了鎂粉的利用率，具有投資省、設備輕便、操作簡單等優點。
文檔編號C21C7/064GK1986840SQ20061013436
公開日2007年6月27日 申請日期2006年11月24日 優先權日2006年11月24日
發明者周建安, 黨君祥 申請人:周建安