[發明專利]鐵水爐外大幅度脫硫解放高爐操作煉鐵新工藝

無效

• 申請號: 01101591.8
• 申請日: 2001-01-09
• 公開（公告）號: CN1364941A
• 公開（公告）日: 2002-08-21
• 發明（設計）人: 李中祥
• 申請（專利權）人: 李中祥
• 主分類號: C21C1/02
• 分類號: C21C1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是涉及高爐煉鐵過程中脫硫工藝乃至整個造渣制度、爐料結構的煉鐵新工藝。

高滬煉鐵過程中造渣制度要求熔渣：(1)在不增加Fe、Mn、Si等元素直接還原的情況下有盡可能低的熔化溫度和熔化性溫度及較小的粘度；(2)要具有較高的堿度保證足夠脫除鐵水中硫[S]的能力([S]≤0.03％)。有時還要添加一定的MgO，用以提高熔渣的熱穩定性和化學穩定性，適應爐溫和爐料成分的波動。這樣在冶煉低品位鐵礦，脈石中含SiO₂較高，原、燃料含Al₂O₃較高時，高堿度煉鐵勢必造成渣鐵比升高，有時甚至高達600～900kg/TP乃至一噸以上，這樣就難免使高爐煉鐵生產效率低，燃料消耗高，經濟效益低下。

本發明的目的就是針對上述問題提出的一種煉鐵新工藝。現有煉鐵工藝中有各種各樣爐外脫硫方法，但都是為減輕下一步煉鋼工序脫硫任務而進行的。再有是僅對偶而出現的號外鐵水進行的脫硫處理。本發明的特征在于用比較廉價的爐外脫硫方法大幅度脫除鐵水中的[S]，不只是減輕煉鋼工序脫硫任務，更主要的是減輕高爐內高代價脫硫的負荷，降低熔渣堿度減小渣鐵比，使高爐能從高消耗、低效益中解放出來。

目前鐵水爐外脫硫的方法有：將脫硫劑在鐵水溝鋪撒法和連續加入平面流動法，渦流運動或機械或電磁攪拌或轉筒回轉法等，或加撇渣器使脫硫渣與鐵水分離，在鐵水罐內有加入脫硫劑后搖動法，機械或氣泡攪拌法、氣泡泵法，還有噴吹脫硫劑法、插入鐘罩或耐火插入桿浸入脫硫劑法、喂絲法、倒罐法、真空法、電解法等，或其不同方法相互組合。并在入煉鋼爐前使脫硫劑與鐵水分離。所用脫硫劑包括蘇達粉、NaOH、石灰粉、Ca(OH)₂、白云石、石灰石、炭粉、石墨、CaC₂、氰氨化鈣、硬硼鈣石、瑩石、CaCl，Al₂O₃脫硫脫磷合成渣、丙烷、鎂粒、鎂焦、鎂合金等及其不同組成的混合物，或另外添加一些加入劑促進或緩沖脫硫反應。比較流行有效的鐵水脫硫方法是往鐵水罐中噴入石灰系列脫硫劑后，再計量噴入鎂或石灰、鎂混合脫硫劑，以提高鎂的利用率和綜合深度脫硫效率，已獲得很好的脫硫效果(雙零以下)。但設備投資大，又不適宜我國內多數廠家鐵水罐較小，鐵水溫降大，運輸緊張等實際條件。如果能充分利用高爐出鐵場大，流動距離長，并且居高沖入鐵水罐這一出鐵過程良好的動力學條件，把脫硫劑從撇渣器后冒鐵水的小井上方隨鐵水流連續均勻撒入，使脫硫劑與鐵水一起流經鐵水溝，再居高沖入鐵水罐，這樣就使脫硫劑與鐵水能大體上全面接觸。試驗證明其混合作用不亞于罐內噴吹，且投資小見效快，用不著花大量投資建脫硫站，一般廠家均可在短期內成功實施，因此這里推薦這種爐外脫硫方法。其特征在于將廉價的石灰系列脫硫劑連續均勻地投撒或噴撒在撇渣器后小井所冒出的鐵水上，或在撇渣器后小井下游之一處或多處或在向各鐵水罐位分流鐵水處，或在各鐵水罐的鐵水流咀前設貯鐵水或不貯鐵水式撇渣器，或在所增設的貯鐵水或不貯鐵水式撇渣器后，再向鐵水流連續均勻投撒或噴撒上述脫硫劑，或加入鎂或鋁或鎂合金或鋁合金或鈣合金或錳合金或各種合金的混合物，或不設貯鐵水或不貯鐵水式撇渣器，到煉鋼廠用扒渣機或其它方式扒除鐵水罐中的渣，或在鐵水倒出鐵水罐時設擋渣器擋渣，或用其它排除方法使脫硫渣與鐵水分離。關于在所增設的一處或多處撇渣器或擋渣器或扒渣機使脫硫渣與鐵水分離，或加用機械扒除法或加用氣體吹掃法，所排除渣量或多或少或為無渣情況下排除鐵水表面上的硫或其化合物，所用氣體或為氮氣或為氧氣或為空氣或為氫氣或為CO₂或為CO或為CH₄或為丙烷或為焦爐煤氣或為高爐煤氣或為惰性氣體或為其它適用氣體或為上述氣體的混合物，機械扒除法或氣體吹掃法或在正在接收鐵水或已接滿鐵水的鐵水罐或混鐵爐的鐵水表面上進行。關于向鐵水罐加入鎂或鎂合金、鎂焦的方法和噴石灰粉一樣，現在多用噴入法或插入鐘罩或耐火插入桿浸入法，設備復雜笨重，操作危險性大。熱力學計算和試驗均表明鐵水溫度下鎂的蒸氣壓相當大，急劇產生的大量鎂蒸氣會發生爆炸，并將鐵水噴濺到鐵水罐外。另外由于鎂脫硫作用時間越長利用率越高，因此從鐵水溝加入鎂，到煉鋼廠入煉鋼爐前再使脫硫渣與鐵水分離就更具優越性。所以這里推薦將液態鎂或其合金鑄入多孔鑄鐵塊，再將其多孔口向下置入鐵水溝內，以孔的大小和放入鑄鐵塊的多少控制將溶解于鐵水的鎂蒸氣發生速度在一個適宜水平。使鎂隨鐵水流一起流過長長的鐵水溝，居高沖入鐵水罐，再經運輸到鋼廠過程中長時間的脫硫反應，這樣就可取得比上述將鎂或鎂合金浸入鐵水罐要好的脫硫效果。為防止多孔鑄鎂鑄鐵塊在鐵水溝中上浮，可將多塊壘起來，或將多孔鑄鐵塊做成立式的，具有一定高度，立在鐵水溝中。多孔鑄鐵塊可在爐前就地取鐵由專人制作，無需外購，當然也不排除使用其它多孔鑄鎂鐵塊或鐵合金塊。或者將液態鎂或鎂合金鑄入事先做好的多孔耐火磚塊中，冷卻后將這種多孔鑄鎂耐火磚塊孔口向下置入鐵水溝中，其上加一定壓力，以防在鐵水溝中上浮，或做成立式的具有一定高度的多孔鑄鎂耐火磚塊，或在其上再加一定壓力。這種多孔耐火磚塊可以使用多次。鑄入的鎂或鎂合金所用鎂材可用粗鎂(制鎂中間產品)代替，以降低成本。該方法簡單易行脫硫效率高，可使高爐熔渣堿度大幅度降低，并為解放轉爐操作煉純凈鋼創造極為有利的條件。