一種提高KR脫硫工藝中脫硫劑利用率的方法與流程

本發明屬于鐵水預處理技術領域，特別涉及一種提高KR脫硫工藝中脫硫劑利用率的方法。

背景技術：

隨著現代工業生產和科學技術的迅速發展，對鋼材質量的要求日益提高。例如，為了避免鋼坯產生內部裂紋和得到良好的表面質量，要求普通鋼的含硫量小于0.020％。要求如此低硫的鋼材，采用傳統的高爐煉鐵——轉爐煉鋼工藝是很難生產的，只有在煉鋼之前加上鐵水預脫硫工序才能實現這一目的。鐵水預脫硫已成為優化冶金生產工藝的不可缺少的工序之一，以及減少煉鋼的石灰消耗量和渣量等，從而降低生產成本。

脫硫與除渣是兩個相互獨立又緊密聯系的鐵水預處理工藝過程，前者決定了處理終點鐵水含硫量，而后者是將脫硫處理后的高硫廢渣從鐵水中去除的重要手段，是決定入爐硫總量的主要因素。產生的大量廢渣漂浮在鐵水表面，過多的廢渣影響鋼包容量，并且廢渣中的硫有回到鐵水中的可能，為此要除去鐵水表面的浮渣。其中，KR法鐵水脫硫產生的脫硫渣的傳統處置方法包括：(a)將KR脫硫渣傾翻到專用的渣池子或者專用場地內部，冷卻一段時間，然后裝車拉運到指定的區域進行下一步的處理；(b)對渣罐進行較小水量的噴水操作，噴水時間8～16小時，將罐內的鋼渣冷卻到150℃以下，然后傾翻。

KR法鐵水脫硫劑是以石灰為主體包括CaF₂、CaO、Al₂O₃、SiO₂、MgO體系，在鐵水處理溫度范圍內，固相脫硫劑中產生區域熔化形成Al-Si-F-O多元熔體。但在鐵水預脫硫處理時，熔融的多元渣將CaO緊緊的粘結、團聚在一起，尤其是鐵水溫度高時，熔融相比例增加，脫硫渣很容易團聚在一起，導致脫硫劑的利用率降低。根據脫硫渣成分數據可知，目前脫硫渣中仍有大部分自由CaO未參加反應，造成原料浪費，使生產成本增加。

技術實現要素：

針對現有技術中的上述問題，本發明的主要目的在于提供一種提高KR脫硫工藝中脫硫劑利用率的方法，所述方法循環利用脫硫處理得到的脫硫渣，投入到下一鐵包中循環使用，大大提升了脫硫劑的利用率。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：一種提高KR脫硫工藝中脫硫劑利用率的方法，所述脫硫劑加入到進KR站的鐵水包中，用于脫硫處理；所述方法將脫硫處理后得到的脫硫渣輸送至下一包待進KR站處理的鐵水包中，進行脫硫處理。

作為進一步的優選，所述輸送包括：

1)將脫硫處理后的脫硫渣轉移至脫硫渣容納裝置中；

2)將所述脫硫渣容納裝置中的脫硫渣倒入渣斗中；

3)將渣斗中的脫硫渣倒入下一包待進站處理的鐵水包中。

作為進一步的優選，經所述步驟3)脫硫處理后得到的脫硫渣再次經步驟1)-3)處理，多次循環使用。

作為進一步的優選，所述步驟1)中，所述脫硫渣的轉移裝置為扒渣機。

作為進一步的優選，所述步驟2)中，將所述脫硫渣容納裝置運送至渣斗處。

作為進一步的優選，所述脫硫渣容納裝置的運送裝置為抱罐車。

作為進一步的優選，所述脫硫渣容納裝置為渣罐，所述抱罐車一側設置有連接渣罐的傾翻機構，用于渣罐中的脫硫渣倒入到渣斗中。

作為進一步的優選，所述步驟3)中，采用升降裝置作為渣斗的運送裝置。

作為進一步的優選，所述渣斗連接有吊鉤，所述吊鉤與升降裝置連接，用于對渣斗進行升降和傾翻。

作為進一步的優選，所述渣斗設置有吊耳，與所述吊鉤連接。

作為進一步的優選，所述脫硫渣的溫度為500～1000℃。

本發明的有益效果是：

(1)本發明方法將脫硫處理后得到的高溫脫硫渣輸送至下一包待進站處理的鐵水包中，實現了高溫脫硫渣的重復利用，可大幅降低KR工序中脫硫劑的用量，進而降低KR工序的渣量和鋼鐵料消耗，以及降低鐵水預處理的總成本。另一方面，KR工序總渣量減少，脫硫渣處理成本降低，減少了對環境的污染。

(2)本發明通過回收利用高溫狀態下的脫硫渣，替代脫硫劑實現脫硫操作；同時投入到鐵水包中的脫硫渣具有高溫、高CaO和高鐵含量的特點，以高溫狀態直接倒入鐵水包脫硫能夠克服脫硫渣的水冷變性性和鋼渣混合不易分離性導致的空冷緩慢、水冷后回收價值降低、冷卻后塊大、不易加工和污染環境等回收利用難度大的問題。

(3)本發明利用抱罐車結合具有升降和傾翻功能的渣斗，裝置簡單實用，從而簡單高效的解決了高溫狀態下脫硫渣直接加入待處理鐵水包中的問題。

(4)本發明方法在轉移脫硫渣的過程中，沒有渣殘留或掉落，方便環保，且轉移時間較短，脫硫渣溫度降低不大。

附圖說明

圖1為本發明實施例1提高KR脫硫工藝中脫硫劑利用率方法的工藝流程圖。

圖2為本發明實施例4中抱罐車的結構示意圖。

附圖中標記說明如下：1-牽引頭、2-中間鉸接體、3-后車架、4-后支撐體、5-工作大臂、6-傾翻油缸、7-支撐油缸、8-鎖鉤油缸、9-起升油缸、10-渣罐、11-鎖鉤件、12-起升臂、13-保溫蓋、14-轉向油缸。

具體實施方式

本發明實施例通過提供一種提高KR脫硫工藝中脫硫劑利用率的方法，實現了高溫脫硫渣的重復利用，減少了脫硫劑的消耗，提高了其利用率。

本發明實施例的主要思路是：

本發明實施例提高KR脫硫工藝中脫硫劑利用率的方法，所述脫硫劑在鐵水包進KR站時加入，用于脫硫處理；所述方法將脫硫處理后的高溫脫硫渣輸送至下一包待進站處理的鐵水包中，進行脫硫處理。

KR脫硫是將耐火材料制成的攪拌器插入鐵水包液面下一定深處，并使之旋轉。當攪拌器旋轉時，鐵水液面形成V形旋渦(中心低，四周高)，使加入的脫硫劑微粒在漿葉端部區域內分散，并沿著半徑方向吐出，然后懸浮，繞軸心旋轉和上浮于鐵水中，借這種機械攪拌作用使脫硫劑卷入鐵水中并與之接觸，混合，攪動，從而進行脫硫反應。脫硫反應結束以后，所生成的干稠狀渣浮到鐵水面上，和鐵水包內存在的少量高爐渣混合在一起。將這些渣子扒渣后即得到脫硫的目的，扒出的脫硫渣成為KR脫硫渣的主體部分。

KR脫硫渣的主要組份為石灰、石墨屑、金屬鐵等，其中金屬鐵含量為35％～45％，是鋼廠的重要資源。一次脫硫高溫渣的高溫循環利用具有較強脫硫能力，可替代部分脫硫劑，進而降低脫硫劑的消耗，并且高溫脫硫渣還會帶入部分物理熱，減少KR處理過程溫降，可節省大量成本。本發明方法可將高溫渣多次重復使用，即將脫硫處理后的高溫脫硫渣輸送至下一包待進站處理的鐵水包中，下一包鐵水包進KR站處理后得到的高溫脫硫渣再次輸送至再下一包待進站處理的鐵包中，循環使用。

在KR脫硫工藝中，低溫可降低鐵水平衡含硫量，高溫有利于物質傳輸，在選擇工藝參數時，可選擇適中的鐵水預處理溫度。因此，本發明的脫硫渣加入下一包待進站處理的鐵包時，可具體選擇用量來達到合適的鐵水溫度及替代脫硫劑的最佳效果。

經在鋼廠實際應用可得，加入4-7噸的脫硫渣可減少0.04-0.07％硫含量的使用，通常，3噸的脫硫劑中具有的硫質量含量為0.1％。因此，本發明實施例脫硫渣的循環使用可減少脫硫劑的使用，1t脫硫渣可替代300kg脫硫劑，返回的脫硫渣可降低脫硫劑消耗30～40％。

為了讓本發明之上述和其它目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉數實施例，來說明本發明所述之提高KR脫硫工藝中脫硫劑利用率的方法。

實施例1

本發明實施例1提高KR脫硫工藝中脫硫劑利用率的方法，所述脫硫劑在鐵水包進KR站時加入，用于脫硫處理；所述方法將脫硫處理后的高溫脫硫渣輸送至下一包待進KR站處理的鐵包中；如圖1所示，所述輸送包括如下步驟：

1)將脫硫處理后的脫硫渣轉移至脫硫渣容納裝置中；

2)將所述脫硫渣容納裝置中的脫硫渣倒入渣斗中；

3)將渣斗中的脫硫渣倒入下一包待進站處理的鐵包中，用于脫硫處理。

所述脫硫渣為高溫熱態脫硫渣，所述脫硫渣的溫度為1000℃，在所述輸送過程中溫降不大。

實施例2

本發明實施例2提高KR脫硫工藝中脫硫劑利用率的方法，所述脫硫劑在鐵水包進KR站時加入，用于脫硫處理；所述方法將脫硫處理后的脫硫渣輸送至下一包待進KR站處理的鐵包中；所述輸送具體包括如下步驟：

1)將脫硫處理后的脫硫渣通過扒渣機直接扒入脫硫渣容納裝置中；所述脫硫渣容納裝置為常規用的渣罐。

2)在進行下一爐處理前，先將所述脫硫渣容納裝置運送至渣斗處，再將所述脫硫渣容納裝置中的脫硫渣倒入渣斗中；所述脫硫渣容納裝置的運送裝置為抱罐車。

3)將渣斗中的高溫脫硫渣倒入下一包待進站處理的鐵包中。

4)鐵包進KR站處理。

其中，在KR脫硫工藝中重復上述步驟1)-4)，將脫硫處理的爐渣持續循環利用。

所述脫硫渣為高溫熱態脫硫渣，所述脫硫渣的溫度為500℃；

所述渣罐采用鑄鋼件，材質使用16MnA；

所述扒渣機是用于鐵水包扒渣的機械設備。扒渣機安裝在平臺的支撐框架基礎上，正對著被傾翻的鐵水包。扒渣機是通過扒渣小車行走和回轉、扒渣臂傾動三個動作合成實現扒渣。扒渣機由扒渣小車、回轉機架、底座、扒渣臂、扒渣小車行走裝置、扒渣臂回轉及傾動機構、拖鏈及接近開關等組成。

實施例3

本發明實施例3提高KR脫硫工藝中脫硫劑利用率的方法，所述脫硫劑在鐵水包進KR站時加入，用于脫硫處理；所述方法將脫硫處理后的脫硫渣輸送至下一包待進KR站處理的鐵水包中；所述輸送具體包括如下步驟：

1)將脫硫處理后的脫硫渣通過扒渣機直接扒入脫硫渣容納裝置中；所述脫硫渣容納裝置為常規用的渣罐。

2)在進行下一爐處理前，先將所述脫硫渣容納裝置運送至渣斗處，再將所述脫硫渣容納裝置中的脫硫渣倒入渣斗中；所述脫硫渣容納裝置的運送裝置為抱罐車。

3)采用升降裝置和吊鉤將渣斗中的高溫脫硫渣倒入下一包待進站處理的鐵包中。

4)鐵包進KR站處理。

所述脫硫渣為高溫熱態脫硫渣，所述脫硫渣的溫度為800℃；步驟1)中的脫硫渣在步驟3)加入時，可采用全部一次性倒入。

本實施例3采用鉸接式60噸抱罐車實現現場渣罐抱罐、運罐、翻罐一體的轉駁運輸功能。抱罐車在脫硫站外倒車抱罐，根據工作大臂長度，可調整渣罐在軌道臺車的放置位置。抱罐車一側設置有渣罐傾翻吊耳；另外，由于需要傾翻，渣罐兩側需有T型鎖銷擋板。

所述渣斗兩側設置有吊耳，并通過連接吊鉤通過升降裝置對渣斗高度進行調節。

實施例4

本發明實施例4提高KR脫硫工藝中脫硫劑利用率的方法，所述脫硫劑在鐵水包進KR站時加入，用于脫硫處理；所述方法將脫硫處理后的脫硫渣輸送至下一包待進KR站處理的鐵水包中；所述輸送具體包括如下步驟：

1)將脫硫處理后的脫硫渣通過扒渣機直接扒入脫硫渣容納裝置中；所述脫硫渣容納裝置為常規用的渣罐。

2)在進行下一爐處理前，先將所述脫硫渣容納裝置運送至渣斗處，再將所述脫硫渣容納裝置中的脫硫渣倒入渣斗中；所述脫硫渣容納裝置的運送裝置為抱罐車。

3)采用升降裝置和龍門鉤將渣斗中的高溫脫硫渣倒入下一包待進站處理的鐵包中。

4)鐵包進KR站處理。

所述脫硫渣為高溫熱態脫硫渣，所述脫硫渣的溫度為580℃；

如圖2所示，本實施例4抱罐車實現現場渣罐抱罐、運罐、翻罐一體的轉駁運輸功能。本發明實施例4抱罐車的所述牽引頭1通過一中間鉸接體2與所述后車架3連接，所述后車架3和工作大臂5均為開口向后的U形框架，所述工作大臂5由一工作橫梁和兩根工作側臂構成，所述后車架3的U形框架由一車架橫梁和兩根車架側臂構成，所述工作大臂5的兩根工作側臂與所述后車架3的兩根車架側臂一一對應鉸接；所述后車架前端鉸接有一支撐油缸7，所述后車架后端鉸接一后支撐體4，所述后支撐體4上裝設有車輪軸，并且所述后支撐體4還與所述支撐油缸7后端鉸接；所述后車架3和工作大臂5之間連接有傾翻油缸6，傾翻油缸6的一端與后車架3相鉸接，傾翻油缸6的另一端與工作大臂5相鉸接；所述工作側臂的后端設有用于支撐渣罐10的叉口。本實施例4鉸接式U形抱罐車在使用時通過支撐油缸7伸出推動后支撐體4，進而使后車架3上翹，帶動工作大臂5使渣罐10脫離地面，實現裝罐及卸罐動作；傾翻油缸6與工作大臂5的結合可以實現翻罐動作；并且后車架3及工作大臂5均為U形框架結構，可以提高裝罐、卸罐的效率。

所述渣斗兩側設置有吊耳，并通過連接龍門鉤通過升降裝置對渣斗高度進行調節。

步驟1)中的脫硫渣在步驟3)加入時，可采用部分分批次倒入，加入后進行攪拌，保證脫硫時的適宜溫度，達到最好的脫硫效果。

所述脫硫劑為常規的CaO基脫硫劑，不需要加入其它輔助材料例如：AL、Mg或AL渣等。本發明實施例1t脫硫渣可替代300kg脫硫劑。

上述本申請實施例中的技術方案，至少具有如下的技術效果或優點：

(1)本發明方法將脫硫處理后的高溫渣輸送至下一包待進站處理的鐵包中，實現了脫硫高溫渣的重復利用，可大幅降低KR工序脫硫劑的用量，進而降低KR工序的渣量和鋼鐵料消耗，進而降低鐵水預處理的總成本。另一方面，KR工序總渣量減少，脫硫渣處理成本降低，減少了對環境的污染。

(2)本發明通過回收利用高溫狀態下的脫硫渣，替代脫硫劑實現脫硫操作；同時投入到鐵水包中的脫硫渣具有高溫、高CaO和高鐵含量的特點，以高溫狀態直接倒入鐵水包脫硫能夠克服脫硫渣的水冷變性性和鋼渣混合不易分離性導致的空冷緩慢、水冷后回收價值降低、冷卻后塊大不易加工和污染環境等回收利用難度大的問題。

(3)本發明利用抱罐車結合具有升降和傾翻功能的渣斗，裝置簡單實用，從而簡單高效的解決了高溫狀態下脫硫渣直接加入待處理鐵包中的問題。

(4)本發明方法在轉移脫硫渣的過程中，沒有渣殘留或掉落，方便環保，且轉移時間較短，脫硫渣溫度降低不大。

盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。