铁水脱硫的工艺流程以及验收处理和投产论文

摘要: 本文通过以铁水脱硫处理工程建设为例，对铁水脱硫的工艺流程以及验收处理和投产等进行了相应的论述，并明确了项目中试车及投产所达到的效果进行分析。通过单喷颗粒镁铁水脱硫技术的有效分析和实践，实现了铁水脱硫技艺，从而保证了钢铁生产的质量。

　　关键词: 铁水脱硫；首期；试车；投产

　　Abstract: this article through to the desulphurization processing engineering construction, for example, on the desulphurization process flow and acceptance processing and put into production, the corresponding discusses, and clearly the project commissioning and put into production have its desired effect for analysis. Through the single spray particle magnesium the desulphurization technology effective analysis and practice, realized the desulphurization techniques, so as to ensure the quality of steel production.

　　Key words: the desulphurization; First period; Commissioning; Put into production

　　

　　

　　中图分类号： TF704.3 文献标识码：A文章编号：

　　铁水的脱硫技术和相应的工程，对钢铁的生产有着重要的作用，由此，在钢铁的生产过程中，应注重铁水脱硫的设计和实现，从而为钢铁的生产提供良好技术支撑和保障。当前，相应的钢铁企业通过引进“单喷颗粒镁铁水脱硫与扒渣工艺和设备”，并通过试验取得了成功并投入生产，时至今日设备运行良好，经过生产时间，改良与吸收优化组合，在技术上也迈出了一大步。为钢铁生产技术的不断发展和完善以及相应企业的发展奠定了良好的基础。

　　1、基本情况

　　1.1工艺流程

　　铁水的处理应具有一定的空间和设备，由此，应建设铁水预处理间，并在厂房附近建颗粒镁库房，并和转炉生产相配合，该工程设计包括脱硫站、喷枪维检站、颗粒镁库房及公辅设施。其工艺过程通过可编程控制器由主控制台自动进行控制，部分工艺如调整、维修等除外，在经过住控制台操作员允许的情况下通过就地控制台来完成。

　　1.2脱硫站

　　脱硫站的主要包括：测温取样装置、喷枪移动车、喷枪下降定位装置、计量给料罐、扒渣机、单轨梁吊车、液压倾翻渣罐车、铁水罐车、控制室( PLC室)、电控室( MCC室)、脱硫操作室、喷枪维检站、除尘抽风系统等。颗粒镁库房建有装料设施、转装罐及除尘设施等。此外，耐火材料厂还要建立喷枪制造车间。

　　1.3镁脱硫工艺

　　金属镁被作为唯一原料使用在该工艺中是其最显著特点。金属镁的原子量为24.305，属于轻金属，它的固体密度为1.74g /cm3(20℃)，汽化点是1105℃，熔点为651℃，金属镁锭的燃点是600℃，而它的粉料燃点则小于400℃，其粒度越小燃点就越低。所以，为了安全、稳定、高效、可靠的用镁来脱硫，就必须要严格要求原料的质量，同时，对设备及工艺要有充分的保障。被用作脱硫剂的颗粒镁，镁的含量在脱硫剂中应保持一定的比例，从而保证了脱硫的质量和效率，镁的颗粒大小也应限定在一定的范围内，并且颗粒表面要有牢固、充分的钝化涂层，肉眼观测为一种银灰色球状颗粒物。

　　经过喷枪，镁粒进入铁水罐，这一过程是一个复杂的、高速的物理化学过程。单就脱硫来说，带镁颗粒的氮气流，即浓相气流喷入到铁水中，一瞬间，镁颗粒就会受热熔化然后蒸发，蒸发后体积成迅速膨胀，一小部分镁蒸气与铁水相溶，而大部分镁气泡产生向上的浮力并带动铁水产生向上的作用，这样新的铁水就会从周围迅速补充这一区域的铁水，在上升的过程中，镁继续与铁水相溶，期间还会与铁中的硫发生化学反映，产生硫化镁上浮与铁渣混合，强烈的物力化学作用时环流与搅动的区域不断扩大，并迅速波及到全罐。可以知道，镁颗粒发生了如下化学反应：

　　1.Mg(气)+[S]→MgS(固)

　　2.Mg(气)→[Mg] [Mg]+[S]→MgS(固)

　　根据实践，第二者反应是比较合理的。因为铁水吸收镁的概率非常高，达到95 %左右，因此，采用合理的喷枪结构与喷吹位置及相关喷吹制度，可以极大的提高镁的脱硫效率与利用率，就可以使铁水在处理过程中比较平稳，也便于操作。与此同时，所需脱硫剂与载气量较小，反应所析出的烟气量较少，没有毒害，也比较容易净化，一般采用常用的干法、湿法净化设备都可以理想的达到除尘目的。该方法产生的新生渣量较小，扒入渣罐的渣，方法与炼钢厂钢渣、铁渣处理方法相同。

　　2、试车、考核验收

　　在热负荷试车试验取得圆满成功，效果也较为满意后，还应通过试验进行炉的试热，并对相应的气管网进行了一定的调整和修改，从而实现了对试验中压力不足以及工艺上问题的改造和完善。

　　在相应的试验完成后，即可全面对该脱硫装置进行考核与担保试验。共计处理33炉，之中获取ω(S)≤0.005%的有24炉，获取ω(S)≤0.010%的有9炉次。全部的炉次都是通过自动制度实施完成的，操作员只需要把将包内铁水温度、铁水初硫、铁水重量及目标硫等数据输入到程序中，计算机就会自动对所需的脱硫剂的脱硫剂总耗、重量单耗、处理时间及喷镁强度进行计算，在计算机算出这些数据之后，操作员就可以下达启动指令，然后整个过程由计算机进行控制。首先，喷枪移动车对位，喷枪自动下降到溶液上方，喷气阀门打开，喷枪进入到铁水中开始喷颗粒镁，同时，称重装置对料罐内的镁的重量变化信息进行随时监测，镁量给足后，就停止喷镁，最后喷枪自动从铁水中退出。如表1是两组处理的数据，这些数据反映了过程进行的条件、工艺参数及处理结果。

　　表1 铁水脱硫考核验收基本数据

　　

　　2.1处理后，ω(S终)≤0.005%一组的处理结果

　　根据表1可知，处理的铁水每包平均重量为77.9t，平均渣量为1.71%。在铁水处理之前，ω(S)的平均值为0.0198%，所喷镁的时间平均是4分51秒，每吨铁使用脱硫剂平均0.4 千克，可以使铁水中的ω(S)平均值下降到0.0042%。期间，喷吹、取样、扒渣、等待化验等耽误的时间平均约为27.9 分钟，温度从平均1300℃下降至1284℃，平均下降16℃。

　　2.2处理后，ω(S终)≤0.010%一组的处理结果

　　处理的铁水每包平均重量为80.9t，平均渣量为1.65%，在铁水处理之前ω(S)的平均值为0.0251%。平均喷镁时间为3分49秒，每吨铁使用脱硫剂平均0.29kg，可以使铁水ω(S)平均值下降至0.007%，期间停留在脱硫站27.8分钟，温降从平均1303.3℃ 下降至降到1279 ℃，平均下降24℃。


                   
      
  
                    　　3、投产及初步效果

　　随着操作的熟练与完善，技术的优化与改进，设备运行日趋正常、稳定，该工艺也逐步显示出其经济效益成果。如表2 对投产以来脱硫的运行情况进行了列举。

　　表2 脱硫站生产运行概况

　　

　　脱硫较为直观的给炼钢工序带来较多有利的地方：

　　首先，主要品种钢的命中率极大的提高，以H08A钢举例，6~8月的命中率如下：

　　6月份 冶炼207炉 命中率86.5%

　　7月份 冶炼129炉 命中率91.3%

　　8月份 冶炼183炉 命中率96.6%

　　其次，冶金所需要的辅料消耗减少。

　　在这个过程中，主要采取以下措施对对策：

　　第一，缩短工序时间。根据以往的工序时间长，铸机、转炉节奏不适应等问题，对电气开关、电搅卷筒及控制程序等进行修订及改造，加快车辆运行的速度，降低等待时间与无效作业，使得铁水罐从进入到处理完吊离这个过程时间减少了5分钟/罐，目前对主要品种钢的生产时间有了保证，可以实现全浇次铁水预处理。

　　第二，提高喷枪寿命。根据初期枪龄不长造成连续生产成为问题，耐火厂根据生产经验，调整喷枪制造材料及配方，对喷枪的操作方法也不断的规范，采取专人负责的制度，保证喷枪寿命达到100炉次以上。

　　第三．防止回硫现象。根据前期渣薄渣稀的情况，扒渣不尽导致铁水兑入回硫的现象， 因此对扒渣操作进行规范，调剂材料稀稠，采用轻烧白云石及粉状石灰组成的稠渣剂加入，每罐约150~200千克，就可以有效的控制回S现象。6~8月份回硫率如下：

　　6月份(未稠渣)回硫率 40%~45%

　　7月份(部分稠渣)回硫率 20%~25%

　　8月份(全部稠渣)回硫率 <15%

　　4、结语

　　铁水脱硫工程建成试车及投产以来，通过实践表明，单喷颗粒镁铁水脱硫技术是有很大成果的。该技术使用稳定、工艺先进成熟、操作简单易行、设备安全可靠。适应不同的情况，脱硫终点准确的符合设定目标，保证了提供的铁水硫含量在规定范围内，满足品种钢的生产水平与要求。

　　

　　参考文献

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