一種含硫鐵水脫硫方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及煉鋼技術領域，特別涉及一種含硫鐵水脫硫方法。
【背景技術】
[0002]硫在鋼中是一種常見的元素，除了含硫易切削鋼外，硫在大多數鋼中是作為有害元素存在的，其對鋼材的焊接性能、熱加工性能、力學性能以及抗腐蝕性能等有嚴重影響。近年來，隨著材料科學技術的發展，對鋼材有害元素的控制有了越來越高的要求，市場對低硫鋼材甚至超低硫鋼材的需求越來越廣泛，在這種背景下鐵水噴粉預脫硫作為一種有效的脫硫手段被廣泛應用。但隨著鋼材價格的持續走低，成本控制已成為企業生存的關鍵點，如何在現有裝備基礎上實現低成本脫硫已成為各個鋼鐵企業研究的重點。鎂基復合脫硫劑隨著運載氣體噴入鐵水后，鎂在高溫鐵液中形成鎂蒸氣和溶解鎂，再與鐵水中的硫反應，生成硫化儀，脫硫劑中的氧化I丐進入鐵水后與硫反應，生成硫化1丐；儀基脫硫劑脫硫主要依靠以上反應，因此，實現高效低成本脫硫重點在于如何優化脫硫劑與硫的反應熱力學和動力學條件。
[0003]現有技術中的脫硫方法在進行鐵水脫硫時，未能優化脫硫劑與硫的反應熱力學和動力學條件，導致脫硫劑利用率不高，大量脫硫劑未充分利用，使脫硫劑消耗量過大，脫硫成本很難降低。
【發明內容】
[0004]本申請提供的一種含硫鐵水脫硫方法，解決了或部分解決了現有技術脫硫劑利用率不高，脫硫劑消耗量過大，脫硫成本比較高的技術問題，實現了在保證脫硫效果和脫硫周期的前提下，能夠使脫硫劑消耗量降低15-20%，有效降低脫硫成本的技術效果。
[0005]本申請提供了一種含硫鐵水脫硫方法，包括以下步驟:
[0006]將鐵水包送入脫硫站，進行第一次扒渣處理；
[0007]對所述鐵水包進行第一次噴吹處理；所述第一次噴吹處理包括:通過噴槍向所述鐵水包噴吹粉劑和氮氣；所述粉劑的化學組成包括:以質量百分比計算，35-45% CaO、25-35% CaC2,25-35% Mg ;所述粉劑的噴吹速率與所述氮氣的噴吹流量的比值控制為7?8 ;所述氮氣的噴吹流量控制為100-120Nm3/h ；
[0008]對所述鐵水包進行第二次噴吹處理；所述第二次噴吹處理包括:通過噴槍向所述鐵水包噴吹所述粉劑和氮氣；所述粉劑的噴吹速率與所述氮氣的噴吹流量的比值控制為4?6 ;所述氮氣的噴吹流量控制為120-130Nm3/h ；
[0009]對所述鐵水包進行第三次噴吹處理；所述第一次噴吹處理包括:通過噴槍向所述鐵水包噴吹所述氮氣；所述氮氣的噴吹流量控制為100-120Nm3/h ;
[0010]對所述鐵水包進行第二次扒渣處理。
[0011]作為優選，在所述第一次扒渣處理前，以質量百分比計，所述鐵水包內鐵水為硫含量在0.035?0.080%的中高硫鐵水。
[0012]作為優選，在所述第一次扒渣處理中，以質量百分比計，扒渣量控制為所述鐵水包內總渣量的40-60%。
[0013]作為優選，進行所述第一次噴吹處理時，所述粉劑的噴入量控制為每噸鐵加入1.0 ?1.2kg ；
[0014]所述粉劑的噴吹速率控制為600_720kg/h ；
[0015]所述噴槍的噴吹壓力控制為0.42?0.45MPa ；
[0016]所述噴槍的槍位控制在距離所述鐵水包底部200?300mm。
[0017]作為優選，所述粉劑的化學組成包括:以質量百分比計，40% CaO,30% CaC2&30% Mg ；
[0018]所述第一次噴吹處理的時間控制為2min。
[0019]作為優選，進行所述第二次噴吹處理時，所述粉劑的噴入量控制為每噸鐵加入
0.8 ?0.9kg ；
[0020]所述粉劑的噴吹速率控制為480_600kg/h ；
[0021]所述噴槍的噴吹壓力控制為0.46?0.48MPa ；
[0022]所述噴槍的槍位控制在距離所述鐵水包底部300?400mm。
[0023]作為優選，所述粉劑的化學組成包括:以質量百分比計，40% CaO,30% CaC2&30% Mg ；
[0024]所述第二次噴吹處理的時間控制為12min。
[0025]作為優選，進行所述第三次噴吹處理時，所述噴槍的槍位控制在距離所述鐵水包底部200?300mm ;
[0026]所述第三次噴吹處理的時間控制為2min。
[0027]作為優選，所述第二次扒渣處理包括:
[0028]扒除所述鐵水包內鐵水表面的大塊脫硫渣；
[0029]將所述鐵水靜置1?2min后，加入80?100kg的石灰；
[0030]扒除所述鐵水表面剩余的渣。
[0031]作為優選，所述第二次扒渣處理完成后，鐵水表面的亮面達到95%以上。
[0032]本申請中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點:
[0033]由于采用了合理優化脫硫劑與硫的反應熱力學和動力學條件，即將噴吹分為三個階段進行:第一次噴吹處理階段合理設置粉劑及氮氣的噴吹速率，保證較高的脫硫劑利用率；第二次噴吹處理階段降低粉劑的噴吹速率，增大噴吹氮氣的流量和壓力，優化脫硫動力學，降低脫硫劑消耗量；第二次噴吹處理階段僅噴吹氮氣，促進脫硫渣的上浮去除。這樣，有效解決了現有技術中脫硫劑利用率不高，脫硫劑消耗量過大，脫硫成本比較高的技術問題，實現了在保證脫硫效果和脫硫周期的前提下，能夠使脫硫劑消耗量降低15-20%，有效降低脫硫成本的技術效果。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發明實施例提供的含硫鐵水脫硫方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0035]本申請實施例提供的一種含硫鐵水脫硫方法，解決了或部分解決了現有技術脫硫劑利用率不高，脫硫劑消耗量過大，脫硫成本比較高的技術問題，實現了在保證脫硫效果和脫硫周期的前提下，能夠使脫硫劑消耗量降低15-20%，有效降低脫硫成本的技術效果。
[0036]本申請實施例提供了一種含硫鐵水脫硫方法，參見附圖1，包括以下步驟:
[0037]S1:將鐵水包送入脫硫站，進行第一次扒渣處理；扒除高爐帶入的低堿度渣，有利于提高脫硫渣的堿度，提高脫硫渣的硫容量，以質量百分比計，扒渣量為鐵水包內總渣量的40-60% ;作為一種優選的實施例，第一次扒渣處理前，以質量百分比計，鐵水包內鐵水為硫含量在0.035?0.080%的中高硫鐵水。
[0038]S2:對鐵水包進行第一次噴吹處理；第一次噴吹處理包括:通過噴槍向鐵水包噴吹粉劑和氮氣；粉劑的化學組成包括:以質量百分比計算，35-45% CaO,25-35% CaC2、25-35% Mg ;粉劑的噴吹速率與氮氣的噴吹流量的比值控制為7?8 ;氮氣的噴吹流量控制為 100-120Nm3/h。
[0039]其中，進行第一次噴吹處理時，粉劑的噴入量控制為每噸鐵加入1.0?1.2kg ;粉劑的噴吹速率控制為600-720kg/h ;噴槍的噴吹壓力控制為0.42?0.45MPa ;噴槍的槍位控制在距離鐵水包底部200?300mm。作為一種優選的實施例，粉劑的化學組成包括:以質量百分比計，40% CaO,30% CaC2& 30% Mg ;第一次噴吹處理的時間控制為2min。
[0040]S3:對鐵水包進行第二次噴吹處理；第二次噴吹處理包括:通過噴槍向鐵水包噴吹粉劑和氮氣；粉劑的噴吹速率與氮氣的噴吹流量的比值控制為4?6 ;氮氣的噴吹流量控制為 120-130Nm3/h。
[0041]其中，進行第二次噴吹處理時，粉劑的噴入量控制為每噸鐵加入0.8?0.9kg ;粉劑的噴吹速率控制為480-600kg/h ;噴槍的噴吹壓力控制為0.46?0.48MPa ;噴槍的槍位控制在距離鐵水包底部300?400mm。作為一種優選的實施例，粉劑的化學組成包括:以質量百分比計，40% CaO, 30% CaCj 30% Mg ;第二次噴吹處理的時間控制為12min。
[0042]S4:對鐵水包進行第三次噴吹處理；第一次噴吹處理包括:通過噴槍向鐵水包噴吹氮氣；氮氣的噴吹流量控制為100-120Nm3/h ;其中，進行第三次噴吹處理時，噴槍的噴吹壓力控制為大于前兩次的噴吹壓力，噴槍的槍位控制在距離鐵水包底部200?300mm ;第三次噴吹處理的時間控制為2min。
[0043]通過上述參數設置，能優化噴吹處理的動力學條件，降低粉劑的噴吹速率與氮氣的噴吹流量的比值，增大噴吹壓力，加強攪拌，能有效提高脫硫劑的利用率和脫硫效率，降低脫硫劑的消耗量。
[0044]S5:對鐵水包進行第二次扒渣處理。其中，第二次扒渣處理包括:扒除鐵水包內鐵水表面的大塊脫硫渣；將鐵水靜置1?2min后，加入80?100kg的石灰；扒除鐵水表面剩余的渣。其中，第二次扒渣處理完成后，鐵水表面的亮面能達到95%以上。
[0045]下面通過具體實施例對本申請提供的含硫鐵水脫硫方法進行詳細說明:
[0046]實施例1
[0047]采用針對中高硫鐵水低成本脫硫方法進行脫硫，鐵水脫硫前成分為:以質量百分比計，C:4.33%, Si:0.41%, Μη:0.10%, P:0.073%, S:0.041，T1:0.07，鐵水溫度為1358°C，該脫硫方法的具體步驟為:
[0048]S1:鐵水進如脫硫站后，先進行扒渣操作，以質量百分比計，扒渣量為鐵水包內總渣量的50%。
[0049]S2:扒渣渣結束后，噴吹分為三個階段進行，第一次噴吹處理中粉劑的噴吹量為每噸鐵加入1.0kg，粉劑噴吹速率為720kg/h，粉劑的化學組成為40% CaO, 30% CaC2、30% Mg，氮氣噴吹流量為120Nm3/h，噴槍的噴吹壓力為0.44MPa，粉劑噴吹速率與氮氣噴吹流量的比值為7，槍位為距底部250mm。
[0050]S3:第一次噴吹處理結束后，換槍進行第二次噴吹處理，此階段為快速脫硫期，硫含量迅速降低，脫硫速率較高，脫硫劑利用率在90%以上；粉劑的噴吹量為每噸鐵加入
0.8kg，粉劑噴吹速率為480kg/h，粉劑的化學組成為40% CaO, 30% CaC2、30% Mg，氮