【本章学习要点】本章学习铁水预处理脱硫的优点，常用脱硫剂种类及其反应特点，脱硫生产指标，KR法脱硫的生产工艺流程和脱硫的基本操作，混铁车喷吹脱硫的工艺特点和工艺操作。
第一节铁水预脱硫的概念和优点
铁水预处理，炼钢生产中主要是指铁水在进入转炉之前的脱硫处理。广义的铁水预处理是指包括对铁水脱硫、脱硅、脱磷的三脱处理，另外还有特殊铁水的预处理，如含V铁水的提V等。
铁水脱硫是二十世纪70年代发展起来的铁水处理工艺技术，它已成为现代钢铁企业优化工艺流程的重要组成部分。铁水脱硫的主要优点如下：
1.铁水中含有大量的硅、碳和锰等还原性的元素，在使用各种脱硫剂时，脱硫剂的烧损少，利用率高，有利于脱硫。
2.铁水中的碳、硅能大大提高铁水中硫的活度系数，改善脱硫的热力学条件，使硫较易脱致较低的水平。
3.铁水中含氧量较低，提高渣铁中硫的分配系数，有利于脱硫。
4.铁水处理温度低，使耐火材料及处理装置的寿命比较高。
5.铁水脱硫的费用低，如在高炉、转炉、炉外精炼装置中脱除一公斤硫，其费用分别是铁水脱硫的2.6、1
6.9和6.1倍。
6.铁水炉外脱硫的过程中铁水成份的变化，比炼钢或钢水炉外处理过程中钢水成份的变化对最终的钢种成份影响小。
采用铁水脱硫，不仅可以减轻高炉负担，降低焦比，减少渣量和提高生产率，也使转炉也不必为脱硫而采取大渣量高碱度操作，因为在转炉高氧化性炉渣条件下脱硫是相当困难的。因此铁水脱硫已成为现代钢铁工业优化工艺流程的重要手段，是提高钢质量、扩大品种的主要措施。
早期的铁水脱硫方法有很多种：如将脱硫剂直接加在铁水罐罐底，靠出铁铁流的冲击形成混合而脱硫的铺撒法。也有将脱硫剂加入装有铁水的铁水罐中，然后将铁水罐偏心旋转或正向反向交换旋转的摇包法。之后逐步发展至今天采用的KR搅拌法及喷枪插入铁水中的喷吹法。
第二节常用脱硫剂及脱硫指标
一、常用脱硫剂
经过长期的生产实践，目前选用作为铁水脱硫剂的主要是Ca、Mg、Na等元素的单质或化合物，常用的脱硫剂主要有：
Ca系：电石粉（CaC2）、石灰（CaO）、石灰石（CaCO3）等
Mg系：金属Mg粉
Na系：苏打（Na2CO3）
二、常用脱硫剂反应特点
1.电石粉
碳化钙脱硫反应为
用CaC2脱硫有如下特点：
1)在高碳系铁水中，CaC2分解出的Ca离子与铁水中的硫有极强的亲和力。因此CaC2
有很强的脱硫能力，在一定的铁水条件下，用CaC2脱硫，脱硫反应的平衡常数可达6.9×105，反应达到平衡时，铁水中硫含量可达4.9×10-7。
2)用CaC2脱硫，其脱硫反应是放热反应，有利于减少铁水的温降。
3)脱硫产物CaS，其熔点24500C，因此脱硫后，在铁水面上形成疏松的固体渣，有利于防止回硫，且对混铁车内衬浸蚀较轻，扒渣作业方便。
4)由于电石粉脱硫能力强，故用量少，渣量也较少。
5)电石粉易吸潮，吸潮时产生如下反应:
CaC2+H2O=CaO+C2H2
CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2
这个反应会大大降低电石的脱硫能力，而且放出的C2H2是属易爆气体，因此在运输和保存电石粉时要采用氮气密封，储料罐必须安装乙炔检测等安全装置，以防爆炸等事故。
6)用电石粉脱硫生成的碳除饱和溶解于铁水外，其余以石墨态析出，喷吹过程中随喷吹气体有少量的电石粉带出，同时还有少量的C2H2产生，这些都会对环境产生污染，故必须有除尘设备。
2.石灰粉脱硫
石灰脱硫的反应式为：
用脱硫有如下特点：
1)在高C和一定含硅量的铁水中，有较强的脱硫能力，在1350℃时，用脱
硫，反应达平衡时，铁水中硫含量可达，比的脱硫能力要弱得多。
2)脱硫渣为固体渣，扒渣方便，对铁水缶、混铁车侵蚀较小，但用量较大，故形成的渣量也大，铁损也较高，铁水温降也较大。
3)石灰粉资源广、价格低、易加工，使用安全。
4)石灰粉流动性差、在输送中易堵塞、在料罐中也可能会“架桥”而堵料，且石灰易吸潮，
吸潮后其流动性大大恶化，吸潮后会生成，不仅影响脱硫效果，而且会污染环境，因此，石灰的加工运输和贮存都要在干燥条件下进行，一般也采用氮气密封和输送。
3.用Mg粉脱硫
用Mg粉脱硫，其反应式为：
镁粉脱硫有如下特点：
1)Mg有很强的铁水脱硫能力，13500C时，用Mg粉脱硫，反应的平衡常数为3.17×105，反应达到平衡时，铁水中含硫量可达l.6×10-7，大大高于Ca0的脱硫能力。
2)Mg的沸点为ll070C，Mg加入铁水后，变成Mg蒸气，形成气泡，使Mg的脱硫反应在气液相界面上进行，另外由于金属Mg变成Mg蒸气．使得反应区附近的流体搅拌良好，大大增强Mg的脱硫效果。
3)Mg在铁水中有一定的溶解度，铁水经过Mg饱和后能防止回硫，这部份饱和的Mg在铁水处理后的运送过程中仍能起到脱硫作用。
4)由于Mg进入铁水后就会气化，反应非常强烈，因此一般不使用纯Mg，而与其他材料混合一起喷入，目前多与Ca0一起混合后作成混合脱硫剂。
5)Mg的价格昂贵，但因Mg混合脱硫剂只要配比合适，也会使其用量少，而且铁水温降小，渣量少，铁损也少等特点，其综合成本也不一定高，而且由于用量少，处理周期也短，对高节奏的转炉也是有利的，因此Mg脱硫剂已越来越多被采用。
其他脱硫剂，像石灰石（CaCO3）因脱硫效果差而且铁水温降太大，而像苏打（Na2CO3）由于资源短缺，而且脱硫产物呈液态对罐衬侵蚀严重，降温也大，因此这些在铁水脱硫生产中已较少采用。
三、脱硫生产指标
对一种脱硫工艺方法或脱硫剂的脱硫效果的评定，目前还没有一个统一的、全面的指标来反映，但在实际生产中仍可根据以下指标来评价其脱硫效果。
1.脱硫效率()
式中：——处理前铁水原始含硫量，％
——处理后铁水成品含硫量，％
此值反映脱硫工艺对铁水脱硫的直接影响，是工艺操作中很重要的工艺参数，值较大，说明此工艺的脱硫效果越好，当然值的大小与原始含硫量有关，如脱硫前原始硫很高，即使值较大，也不能说明成品硫就很低。此外由于公式中无脱硫剂的使用量，因此该公式并未反映出脱硫剂的脱硫效果。
2.脱硫剂效率(Ks)
式中：w—脱硫剂的消耗量，kg/t铁
假设在脱硫反应过程中，脱硫剂的效率不变，则：
脱硫剂效率Ks的意义是单位脱硫剂的脱硫量，此值虽不能准确地描述脱硫剂的脱硫能力，但在生产操作中有实际意义。当掌握了一定工艺条件下的经验脱硫数据后，就可以根据要求的脱硫量控制加入脱硫剂的数量。
3.脱硫剂的反应率ηM
脱硫剂加入铁水后，并非全部脱硫剂都参与了脱硫反应而起到了脱硫作用，为比较脱硫工艺中脱硫剂参与脱硫反应的程度，可用脱硫剂的理论消耗量和实际消耗量的比值来表示脱硫剂的反应率
式中：——脱硫剂的理论消耗量，kg/t铁
——脱硫剂的实际消耗量，kg/t铁
例如：用电石粉的脱硫剂的反应率
式中：64—的分子量
32 — S的分子量
—电石粉的单耗，kg/t铁
—电石粉中的含量，％
一般来说脱硫剂的反应率都不高，电石粉的反应率为20～40％，而石灰粉的反应率仅5～10％。
4.脱硫分配比
脱硫的产物必须进入渣中，从而使钢中的硫减少，其反应式简化为：。
炉渣的脱硫能力，通常用硫在渣—铁中的分配比的大小来表示，=
（S）/[S]
式中：
—硫在渣—铁中分配比
(S)—渣中硫的含量，％
[S]—铁中硫的含量，％
值越大，说明炉渣的脱硫能力越强，一般而言，象高炉渣由于FeO低，可达100，电炉还原期可达30～50，而转炉渣仅为5～10。
第三节常用脱硫方法及其操作
一、铁水罐搅拌法脱硫(KR法)
搅拌法是铁水脱硫技术的重要进展，它放弃了传动的容器运动方式，通过搅动来使液体金属与脱硫剂混合接触达到脱硫目的。
搅拌法分为两种形式即莱茵法和KR法。
a -- 莱茵
法b-- KR法
图9—1 搅拌法脱硫
两种方法的最大区别是搅拌器插入铁水深度不同，莱茵法搅拌器只是部分地插入铁水内部，通过搅拌使罐上部的铁水和脱硫剂形成涡流搅动，互相混合接触，同时通过循环流动使整个罐内铁水都能达到上层脱硫区域段实现脱硫，KR法
是将搅拌器沉浸到铁水内部而不是在铁水和脱硫剂之间的界面上通过搅拌形成铁水运动旋涡使脱硫剂撒开并混入铁水内部，加速脱硫过程。
武钢二炼钢KR法是利用机械搅拌作用使脱硫剂与铁水混匀达到脱硫目的，因此，脱硫剂利用率高，消耗较低，目前武钢二炼钢KR铁水脱硫的脱硫剂消耗达到5.0kg／t.Fe(CaO 基) 左右，搅拌器寿命达到700余次，耐材消耗0.02kg／吨，脱硫效果[S]可以达到0.001％，脱硫效率≥90％，可以生产和满足不同低硫品种的需求。
1．KR铁水脱硫工艺流程
机械搅拌法脱硫就是将耐火材料制成的搅拌器插入铁水罐液面下一定深处，并使之旋转。当搅拌器旋转时，铁水液面形成“V”形旋涡(中心低，四周高)，此时加入脱硫剂
后，脱硫剂微粒在浆叶端部区域内由于湍动而分散，并沿着半径方向“吐出”，然后悬浮，绕轴心旋转和上浮于铁水中，也就是说，借这种机械搅拌作用使脱硫剂卷入铁水中并与接触，混合、搅动，从而进行脱硫反应。当搅拌器开动时，在液面上看不到脱硫剂，停止搅拌后，所生成的干稠状渣浮到铁水面上，扒渣后即达到脱硫的目的。
脱硫前，铁水缶中若有高炉渣，应先扒渣，即脱硫前后要二次扒渣。
下图KR专用罐工艺流程(图9—2)：
图9—2 KR专用罐工艺流程
高炉铁水罐直接KR法脱硫工艺流程：
图9—3 高炉铁水罐直接KR法脱硫工艺流程
2．原料要求
1）高炉铁水条件
铁水温度：T≥l2500C
铁水硫含量：[S]≤0.060％
渣层厚度：
处理铁水量：Q=80～90吨／罐·次
2）脱硫剂(KC—2#)
（1)重量配比：
活性石灰：88—90%
萤石:12—10%
（2)粒度要求：
粒度≤0.1mm0.1-0.6mm0.1-1.0mm≥1.0mm
比例 <5％≥60％≥30％≤5％
（3)要求新鲜、干净、干燥、不混有杂质、不粉化变质。
3）镁质复合脱硫剂(试行)
（1)重量配比：
活性石灰 75～80％
萤石：15～10％
Mg粉：≥10％
（2)粒度要求(活性石灰、萤石同KC—2#脱硫剂)
（3)Mg:阻燃时间，闪点：6150C左右
3．KR铁水脱硫的基本操作
1）扒渣操作：
（1)脱硫铁水罐由牵引车运载至扒渣位置后，由主控台将罐倾斜至扒渣角度(以铁水不能溢出为准)，然后进行扒渣操作。
（2)扒渣机在运转前接通电源并选择好手动或自动操作方法(扭动转换操作
手柄)，要确认清楚手动(ISW)或自动(3PL)灯光显示和紧急停车手动按钮的位置。
（3)要确认压缩空气的入口压力达到0.6～0.8MPa，操作压力>0.45MPa。
（4)扒渣机运转前，小车的前进端极限应设在零位，后退端极限应设在拾位上，否则不允许运转。
（5)扒渣机的前后行程5-6米，高度为0.9米，左右旋转角度为12.50。
(6)当罐内铁水中带有大于600kg的渣块时原则不能强行扒渣，应将铁水返回到混铁炉。
（7)铁水在搅拌前后都要进行扒渣，罐内渣子扒到铁水裸露。
2)卷扬操作
(1)运行前必须检查主操作台电源转换开关、确认钢丝绳及抱闸正常，进行试运转后方能使用。
(2)铁水罐必须对准扒渣的中心线，方可进行倾翻铁水罐操作。
(3)机旁操作卷扬时，只许挂脱勾操作，倾斜操作应在主控制台进行。
3)搅拌操作
(1)首先试灯检查，确认操作台上的所有工作信号是否正常。
(2)确认铁水缶中心线对准搅拌器中心线，正负误差。
(3)准确测铁水液面高度，并对搅拌器进行预烘烤3—5分钟(新搅拌器在使用前50次在予烘烤后进行浸泡烧结5—10分钟)。搅拌器浸入铁水深度350～600mm 搅拌时间为3-9分钟，转速80～120转／分。
(4)铁水液面在3000～3700间可方可拉钟操作，搅拌过程中注意观察电流
及转速波动情况和相关信号反应，并在搅拌结束前3分钟实施必要的均匀减速，但减速后下限转速应≥78转／分。
(5)加入脱硫剂时转速比所需速应低2—5转，距投料剩余100kg时，均匀增速达所需速度，并依据火花飞溅及亮度情况，进行适当的减速调节。
（6)每处理一罐要对搅拌器进行确认，搅拌器耐火材料损坏或脱落≥50mm时或有槽沟、孔眼凹坑情况必须进行热修补后才能使用。
（7)处理硫含量超过标准时，当铁水后温≥1250℃时，经厂调同意可进行二次脱硫。
二、混铁车喷粉脱硫
武钢三炼钢厂的铁水脱硫设备是在混铁车内喷粉脱硫设备，于1996年投产。
1、混铁车喷吹脱硫的工艺特点
三炼钢是250t转炉配板坯铸机的全连铸厂，由于转炉吨位大，每炉需要铁水量大，因此采用混铁车运输铁水，采用鱼雷缶式混铁车运输铁水有如下优点：
（1）混铁车一罐可存放运输300t铁水，比用铁水罐运输，保温性能好，运输量大。
（2）鱼雷罐式混铁车的稳定性好，在铁路上运输比铁水罐安全。
由于三炼钢铁水运输距离长，所以从保温和安全出发，选用混铁车运输。
铁水脱硫方案的选择，一是脱硫方法，二是脱硫容器的选择。
关于脱硫方法，从铁水处理规模大，脱硫成本低，铁水温降小及脱硫效果能达到产品要求等各方面综合考虑，选择喷吹脱硫的方法。
其二是确定喷粉脱硫工艺，可以在混铁车及转炉铁水罐内脱硫两种选择，一种直接在混铁车内喷粉脱硫，脱硫完后再翻至转炉铁水罐，另一种方法是混铁车将铁水翻至将转炉铁水罐，在铁水罐内喷粉脱硫，这两种工艺的特点比较如下：
（1）从工序时间上用混铁车直接脱硫，不必倒罐铁水温度高，脱硫喷吹的反应空间比铁水罐大，因此可以用较高的喷粉速度，喷吹时间短，而用铁水罐脱硫，铁水要倒一次罐，
温度要低40 ～500C，因此反应速度要慢，则铁水罐为防喷溅，喷粉速度不可能太快，因此喷粉时间长。
（2）布置方式，混铁车脱硫可以单独布置一座厂房，两座脱硫站平行布置，与转炉不干扰，而且两座脱硫站也互不干扰，而用铁水罐脱硫，必须布置在转炉跨中。两个工位的粉料贮存、铁水罐倒罐、扒渣、喷粉等都集中在转炉装料跨，吊车作业频繁，并与转炉作业干扰，脱硫各工序也互相干扰因此作业率也低。
（3）基造费用，混铁车脱硫虽然单独脱硫间，但吊车吨位少，厂房标高低，造价低，而铁水缶处理必须占用450t／30t兑铁水吊车，因此，厂房高，基造费用也高。
（4）脱硫剂效率，混铁车扒渣困难，喷粉脱硫时渣量大，因此脱硫剂耗量要大，同时混铁车较长，脱硫的动力学条件较差，混铁车内铁水称量难以准确，不能准确计算出脱硫剂用量，最终硫含量不能准确控制，而铁水缶脱硫，扒渣容易，在脱前和脱后都进行扒渣，脱硫剂利用率高，可以精确控制脱硫后的硫含量，脱硫的动力学条件较好，因此，采用铁水罐脱硫的脱硫效率高，而且可以根据不同钢种要求控制脱硫率。
（5）环保，混铁车脱硫在独立车间,设置除尘没备方便,不影响其它工序，除尘效果
也较好．而铁水罐脱硫布置在主厂房内,除尘没备布置困难，因此效果也较差。
综合上述各种因素，还是选择混铁车内喷粉脱硫工艺较好。
2、混铁车喷粉脱硫工艺操作
混铁车喷粉脱硫与铁水罐喷粉系统有些类似．脱硫剂经槽罐车运输至贮料罐贮存，采用氮气输送将脱硫剂从槽罐卸到贮罐内，贮罐下部有流态化床。根据需要的用量，将脱硫剂从贮料罐输送到喷粉缶，完成脱硫剂的准备。
铁水脱硫操作，见图(9—4)，机车将装有铁水的混铁车先送到破渣位破渣，使铁水上部的渣层不至结渣，然后再送到喷吹位落下防溅罩，先下测温取样枪测温取样，再下喷枪喷粉脱硫，根据化验结果确定喷吹脱硫剂数量，喷吹完成后再测温取样，然后提起防溅罩，机车将混铁车送至主厂房的铁水倒罐站，由混铁车将低硫铁水倒入铁水坑内称量台车上的铁水罐里，在铁水罐取样测温后将铁水罐吊至扒渣站扒渣，经扒渣后的铁水再兑入转炉。
混铁车翻完铁后，再用于装铁。但每送2次脱硫铁水后，必须到混铁车倒渣间倒出贱存的脱硫渣和残余铁水。在脱硫站的一边设有专门倒渣间，在混铁车倒铁嘴下方设有渣罐台车，台车上装有渣罐和残铁罐，混铁车由机车送往倒渣间，混铁车倾翻先将残铁倒入残铁罐中，然后再将脱硫残渣倒入渣罐中。
图9—4 鱼雷车铁水脱硫处理示意图
与铁水罐喷粉脱硫工艺相比，主要是喷吹脱硫的容器不同，从工艺流程来看，混铁车脱硫的主要缺点是脱硫前不能扒渣，而这些高炉渣的硫含量较高，因此会对脱硫操作带来不利影响。
3、混铁车喷粉脱硫设备
1）混铁车：是贮存和运输铁水及进行铁水脱硫的容器，该车是属铁路特种专用车辆，车子上部为一个中间圆柱形，两端带有一定锥度的封闭形罐体，罐体的两端，支承在两组铁路车轮组的心盘上，由于罐体形状像鱼雷，因此也称作鱼雷罐式混铁车，在灌车的一端
装有罐体倾翻装置，由电机驱动，罐体可翻转3600。罐体中央上部有一个圆形的出铁—受铁口，喷粉也是从这个口上操作，罐体内衬耐火砖。混铁车装载吨位：320t。
2）脱硫剂贮料罐，贮罐容积l00M 3，每个罐有3个料位指示器，一个上料位指示器，一个中料位指示器，一个低料位指示器，顶部装有布袋除尘及过压保护装置，对于存放电石的贮料罐．还装有乙炔报井装置及防爆阀，一旦罐内存放电石受潮，水与碳化钙反应会生产爆炸性气体乙炔当乙炔含量达2．3％时就会产生爆炸，当乙炔报警器检测到乙炔气体含量达到0．5％，就会发生信号，这时会自动打开安全防爆阀，同时向罐内补充氮气，将乙炔排放，以确保安全，对于采用电石为脱硫剂的脱硫装段，乙炔报井安全系统是必不可少的。
3）喷粉罐，由于混铁车铁水量大．每次脱硫喷吹量大，故喷粉罐的容积为4M3整套粉料贮存，气动输送，喷吹系统的基本组成部份与铁水罐喷粉系统相同，只是容积不同。
4）脱硫喷枪，是内部为钢管外衬耐火材料，固定在喷枪升降支架上，可以上下升降插入混铁车内脱硫，喷枪孔为倒“T”型，喷孔方向与枪体垂直，喷枪垂直插入混铁车时，喷枪孔的方向正好与鱼雷罐的中心一致。
5）测温取样枪和破渣枪，由于混铁车的铁水经过长距离运输，周转时间长，到脱硫间时，往往上面渣子结壳，因此设有专门的破渣枪。破渣枪和测温取样枪分别有各自的框架，两个框架装在一根旋转轴上一同旋转，各自独立升降，完成破渣、测温取样的功能。
6）混铁车倒渣间，布置在铁水脱硫间东侧，经翻完铁后的混铁车到倒渣间将残留的铁水及大量的脱硫残渣倒出，倒渣间的主要设备有鱼雷罐车自动接电系统，残铁缶残渣罐运输车，残铁残渣罐修砌设备，鱼雷罐口清理设备等。
此外还有喷枪存放装置，除尘系统，氮气介质、电气控制等。
4、脱硫剂及脱硫效果
1）脱硫剂种类的确定
脱硫剂是决定脱硫率和脱硫成本的主要因素之一，选择脱硫剂主要以其脱硫能力，成本、资源、环境保护、对混铁车耐材的浸浊，脱硫渣的性质与状态及操作的安全等因素综合考虑。脱硫剂都是从电石、Ca0、Mg粉等几种中选择，而武钢三炼钢在设计时，国内用Mg 粉脱硫的工艺尚不成熟，也无镁粉的产品，如果选用Mg作脱硫剂还必须要考虑进口脱硫剂的问题，这在脱硫成本是不合算的，所以考虑选用电石和石灰粉作脱硫剂，为确保安全生产，贮缶系统已考虑到存放电石的安全措施。
2）脱硫剂的配比
脱硫剂组成配比的决定，应根据铁水条件，脱硫要求作适当调正，其原则是既要满足脱硫的要求又要尽量降低脱硫的成本。三炼钢要求铁水全部经过脱硫处理，但根据钢种要求分为浅处理和深处理两种：
一般钢种要求铁水S<0.Ol5％，则采用浅脱硫操作，仅采用Ca0为基的复合脱硫剂。
优质钢则要求铁水S<0.005％，则采用深脱硫操作，即先用Ca0为基的复合脱硫剂浅脱硫，进而采用CaC2进行深脱硫。也可以全部采用CaC2进行深脱硫。
武钢三炼钢是采取以“浅脱硫”为主的铁水脱硫作业。深脱硫仅占处理量的20％，也可以全部采用CaC2进行深脱。
Ca0基的复合脱硫剂的配比为：
其中Ca0，采用活性石灰，采用活性石灰的优点是CaO的活性大，脱硫效果好，但是活性石灰在加工中易吸潮，吸潮的石灰粉输送起来困难，有时会堵塞喷枪。为此，有的工厂的CaO采用死烧石灰，即将石灰窑温度烧到l400～15000C，使石灰不再是多孔疏松的活性石灰而烧成气孔率很少，含水量<0．2％的死烧石灰，这种石灰的优点是易保存吸潮小，但是这种石灰脱硫效率较差，而且烧成成本也略高，所以，武钢公司选择CaO脱硫剂时都选用活性石灰。
5、影响脱硫效果的因素
1）脱硫剂种类，CaC2的脱硫效果明显优于Ca0基脱硫剂，其对比试验见下表：
表9—2 CaC2和Ca0脱硫效果比较
可见，CaC2的脱硫能力比Ca0基强，而且温降也小，处理时间也缩短，因此，如果要求铁水硫要<0.010，则都要使用一部份CaC2，因为单纯使用Ca0基，虽然用量加大也可以达到0.005％的水平，但结果是铁水温降太大，处理时间太长，这是与转炉冶炼不相适应的，所以对用Ca0基处理仅用于浅脱硫，用量一般在7kg／t铁，对深脱硫，一般要采用Ca0基再加CaC2进行深脱或全部采用CaC2进行深脱。
2）粒度，对混铁车喷吹脱硫剂的粒度选定为0.1～lmm。
3）喷吹气体流量及喷粉速度，由于混铁车铁水量大，从生产节凑考虑喷粉速度控制在80～150kg／min，为达到这高的喷粉速度，其喷吹的氮气流量应达到200～260NM3／h，较好。
4）喷枪的插入方式和插入深度。
由于混铁车是平放的园柱体，水平方向较长，因此喷枪插入喷吹时，混铁事的铁水不易搅拌均匀，容易出现死角，因此从喷枪的插入角度和喷枪口型的设计上尽量使铁水和脱硫剂得到均匀的搅拌。
喷枪的插入方式可分为垂直插入和倾斜插入，从水力模型试验中可得出结论，倾斜插入的喷枪搅拌区偏向一边，另一边有死角，而喷枪垂直插入但喷口横吹的方式，其搅拌比较均匀，故混铁车一般都采用垂直插入方式。
喷枪横吹，其喷枪口型式有倒T型和倒Y型，这两种的搅拌都能使脱硫剂和气泡在脱离了喷口后才分离，喷出具有一定的动能，但以倒T型效果效好，因为这种喷口正好是水平方向，水平方向动能较大，而倒Y型与水平有一夹角，水平方向动能要小一些，因此对混铁车的两端的搅拌要差一些，而且倒T型喷枪，使用维护都较方便，因此应选用倒T型喷枪。
关于喷枪插入深度，过浅则脱硫剂在铁水中停留的有效时间短，使脱硫剂难以发挥作用，但插入过深，则一方面喷枪寿命下降，而且对混铁车的耐材浸蚀也增加，另一方面也会使混铁车的振动加剧，影响到操作的安全。因此脱硫喷枪的插入深度控制在1000～1500mm较好。
总之，混铁车喷粉脱硫与铁水缶喷粉腔硫的工艺有很多相同之处，但由于混铁车在由高炉出铁后直接送到脱硫站，脱硫前不扒渣，由于高炉渣含硫量较高的影响，其脱硫率特别是脱硫剂的效率比铁水缶喷粉脱硫要低一点，但铁水温度高，生产节奏能满足大吨位转炉的要求又是铁水缶脱硫工艺无法做到的，因此，这两种方法各有利弊，根据前后工艺的要求选定脱硫工艺后，就要根据工艺特点控制好参数，使之扬长避短，充分发挥这些设备的作用。
复习思考题
1．铁水预脱硫有什么优点？
2．常用的脱硫剂有哪些？石灰粉和电石粉作为脱硫剂各有什么特点？
3．什么是脱硫效率？什么是脱硫剂效率？什么是脱硫剂的反应率？
4．KR法脱硫的生产工艺流程是怎样的？
5．KR法脱硫的扒渣操作是怎样的？
6．在混铁车和转炉兑铁缶内脱硫二种工艺方法各有何优缺点?
【本章学习要点】本章学习铁水预处理脱硫的优点，常用脱硫剂种类及其反应特点，脱硫生产指标，KR法脱硫的生产工艺流程和脱硫的基本操作，混铁车喷吹脱硫的工艺特点和工艺操作。 第一节铁水预脱硫的概念和优点 铁水预处理，炼钢生产中主要是指铁水在进入转炉之前的脱硫处理。广义的铁水预处理是指包括对铁水脱硫、脱硅、脱磷的三脱处理，另外还有特殊铁水的预处理，如含V铁水的提V等。 铁水脱硫是二十世纪70年代发展起来的铁水处理工艺技术，它已成为现代钢铁企业优化工艺流程的重要组成部分。铁水脱硫的主要优点如下： 1.铁水中含有大量的硅、碳和锰等还原性的元素，在使用各种脱硫剂时，脱硫剂的烧损少，利用率高，有利于脱硫。 2.铁水中的碳、硅能大大提高铁水中硫的活度系数，改善脱硫的热力学条件，使硫较易脱致较低的水平。 3.铁水中含氧量较低，提高渣铁中硫的分配系数，有利于脱硫。 4.铁水处理温度低，使耐火材料及处理装置的寿命比较高。 5.铁水脱硫的费用低，如在高炉、转炉、炉外精炼装置中脱除一公斤硫，其费用分别是铁水脱硫的2.6、1 6.9和6.1倍。 6.铁水炉外脱硫的过程中铁水成份的变化，比炼钢或钢水炉外处理过程中钢水成份的变化对最终的钢种成份影响小。 采用铁水脱硫，不仅可以减轻高炉负担，降低焦比，减少渣量和提高生产率，也使转炉也不必为脱硫而采取大渣量高碱度操作，因为在转炉高氧化性炉渣条件下脱硫是相当困难的。因此铁水脱硫已成为现代钢铁工业优化工艺流程的重要手段，是提高钢质量、扩大品种的主要措施。 早期的铁水脱硫方法有很多种：如将脱硫剂直接加在铁水罐罐底，靠出铁铁流的冲击形成混合而脱硫的铺撒法。也有将脱硫剂加入装有铁水的铁水罐中，然后将铁水罐偏心旋转或正向反向交换旋转的摇包法。之后逐步发展至今天采用的KR搅拌法及喷枪插入铁水中的喷吹法。 第二节常用脱硫剂及脱硫指标 一、常用脱硫剂 经过长期的生产实践，目前选用作为铁水脱硫剂的主要是Ca、Mg、Na等元素的单质或化合物，常用的脱硫剂主要有： Ca系：电石粉（CaC2）、石灰（CaO）、石灰石（CaCO3）等 Mg系：金属Mg粉 Na系：苏打（Na2CO3） 二、常用脱硫剂反应特点 1.电石粉 碳化钙脱硫反应为 用CaC2脱硫有如下特点：
摘要 本设计的的题目:铁水脱硫预处理技术的发展及其应 用。 内容：讲述铁水脱硫预处理技术的发展状况及趋势。 分析几种脱硫剂和喷吹方式的特点,脱硫剂效率 及脱硫剂的反应率和影响铁水脱硫效果效率的 因素等。 介绍炼钢铁水脱硫工艺及助理效果,并提出铁水 脱硫预处理生产中存在的问题和改进意见。 关键词；铁水预处理；脱硫;喷吹;效率；反应率。
目录 第一章绪论……………………………………… １.1铁水预处理概念……………………… 1.2铁水预处理的发展基础……………… 1.3铁水脱硫预处理的发展概况………．． １．4铁水脱硫预处理的经济指标……………. １.４.1脱硫效率…………………….. 1.4.２脱硫剂效率………………… １.４．３脱硫剂的反应率………………. 1．４． 4 脱硫分配比……………….. 第二章铁水脱硫的热力学………………………. 2.1 脱硫剂的种类……………………. 2.2 脱硫剂的反应特点…………………….. 2.3 如何选择脱硫剂………………………….
2.5影响铁水脱硫效果的因素…………… 第三章脱硫的喷吹方式………………………… 3.1脱硫预处理喷吹方式的选择………… ３.2脱硫预处理方法……………………… 第四章铁水脱硫预处理工艺在炼钢的应用…．4．1 工艺流程…………………………．. ４．２主要设备及工艺参数……………….. 4.２.１脱硫前铁水条件……………….? ４.2.2 脱硫剂配比………………… 4.2.3脱硫剂的喷吹速度……………….. 4.２.4 氮气的工作压力………………… 4．２.５铁水脱硫作业周期时间………… 4．3脱硫处理能力及脱硫处理比…………
注：（1）视脱硫剂理化指标，可将前[S]减少或提高0.010％。 （2）前[S]0.045％时，可将前[S]提高0.004～0.005％。
（3）根据搅拌头状况、铁水带渣量的多少，脱硫剂加入量可适当调整。 2. 扒渣作业： 2.1 将铁水罐在扒渣位准确停位（以行程开关控制停位精度）。 2.2 接通扒渣扒电源选择手动或自动操作方法，确认各信号是否正常及各分功能 紧停开关位置。（一般都手动操作）。 2.3 确认扒渣压力正常，小车前进端极限在零位，后退端极限在十位上。 2.4 调整大臂高度，试扒后再调整适宜高度。（见扒渣机操作说明） 2.5 当罐内渣块600kg（目测）时，原则上不能强行扒渣。 2.6 前渣扒至铁水裸露4/5（目测）,无块砣渣漂浮。后渣扒至铁水裸露3/4（目 测）。 3. 搅拌作业： 3.1 确认画面信号是否正常，确认铁水罐中心线对准搅拌器中心线，正负误差 50mm（以行程开关控制停位精度）。 3.2 测铁水液面的准确高度，（解：搅拌头插入深度：铁水的中上部1/2--1/3，要根据搅拌头的形状、铁水包的大小、液面漩涡情况具体确定），搅拌时间8～12分钟（异常情况调整搅拌时间时，必须在备注栏注明），转速75～110转/分。 3.3 在正常铁水液面方可操作，选择手动或自动及手动自动兼容操作方法，但自 动时各对应功能应选择自动状态。 3.4 加入脱硫剂时转速值应比所需转速设定低～15转，距投料剩余（80～100）kg时均匀增至所需转速并依据火花飞溅及亮度进行增减调节。（加脱硫剂的时间以搅拌头转速起来、电机电流稳定、铁水液面漩涡比较好） 3.5 搅拌结束前2分钟实施必要的均匀减速，但转速不得低于75转/分，搅拌结 束时，将铁水罐车操作指令送至现场或主台。 3.6 每处理完一罐，要对搅拌头进行检查确认，出现严重的槽沟孔眼，凹陷情况 必须进行热修补后方能使用。 3.7 处理后硫未达目标值，在铁水后温1250℃，经调度同意可进行二次脱硫。 4. 铁水罐车走行操作： 4.1 确认信号显示正常，确认方向。 4.2 倾翻车走行时原则上只能由现场操作。 4.3 操作时先点动，再联动，运行中要监视电缆柱运行情况。
铁水预脱硫喷吹系统的优化设计 翟兴华 摘要根据铁水预脱硫工艺和喷吹技术发展状况,结合实践经验,从铁水预脱硫喷吹系统设计的角度出发,对铁水预脱硫工艺、脱硫剂喷吹方式、操作方式、粉气比大小及喷吹控制方式的优化设计做一些有益的探讨。实践表明,铁水预脱硫喷吹系统的优化设计取得了良好的效果。 关键词脱硫喷吹优化设计 Optimum Design of Injection System for Predesulphurization of Hot Metal Zhai Xinghua (Wuhan Iron & Steel Design Research Institute) Abstract Based on the development status of desulphurizatin process of hot metal and injection technology, putting emphasis on the design of predesulphurization and injection system, this paper gives discussions on some aspects, such as predesulphurization process of hot metal, injection methods of desulphurizing agents ,operation patterns, ratio of powder and gas, and the optimum design of injection control. It is proved by practice that the optimum design has brought good effects. Keywords desulphurization injection optimum design 1 前言 随着喷粉技术的出现,铁水外部脱硫迅速发展;由于喷粉冶金克服了反应表面面积小,即渣—金属界面小的问题,以及硫从渣—金属界面向渣整体界面移动困难的两大难点,以喷粉技术为基础发展起来的现代外部脱硫工艺在将铁水硫含量降至很低水平方面非常有用。 由于我国从平炉改造到转炉炼钢比较晚,铁水炉外脱硫到70年代才逐渐发展起来,脱硫工艺设计存在许多不足之处,基本上都是在原有的基础上加以改进,没有大的突破和创新。80年代初宝钢首次引进新日铁的TDS(顶喷)法,在此基础上,鞍钢、武钢、太钢、攀钢等厂也建立了炉外喷吹脱硫站。TDS法是新日铁于1971年在ATH法基础上改进而成,一般适用于混铁车脱硫,铁水罐脱硫技术还需进一步完善,以适合我国一些钢铁企业进行炼钢工艺改造的需要。 本文根据铁水预脱硫工艺及喷吹技术发展状况及实践经验,从铁水预脱硫喷吹系统设计的角度出发,做一些有益的探讨。
摘要 本设计的的题目：铁水脱硫预处理技术的发展及其应 用。 内容：讲述铁水脱硫预处理技术的发展状况及趋势。 分析几种脱硫剂和喷吹方式的特点，脱硫剂效率 及脱硫剂的反应率和影响铁水脱硫效果效率的 因素等。 介绍炼钢铁水脱硫工艺及助理效果，并提出铁水 脱硫预处理生产中存在的问题和改进意见。 关键词；铁水预处理；脱硫；喷吹；效率；反应率。
目录 第一章绪论……………………………………… 1.1 铁水预处理概念……………………… 1.2铁水预处理的发展基础……………… 1.3铁水脱硫预处理的发展概况……….. 1.4铁水脱硫预处理的经济指标……………. 1.4.1脱硫效率…………………….. 1.4.2脱硫剂效率………………… 1.4.3脱硫剂的反应率………………. 1.4.4 脱硫分配比……………….. 第二章铁水脱硫的热力学………………………. 2.1 脱硫剂的种类……………………. 2.2 脱硫剂的反应特点…………………….. 2.3 如何选择脱硫剂…………………………. 2.5 影响铁水脱硫效果的因素…………… 第三章脱硫的喷吹方式………………………… 3.1脱硫预处理喷吹方式的选择………… 3.2脱硫预处理方法……………………… 第四章铁水脱硫预处理工艺在炼钢的应用…. 4.1 工艺流程………………………….. 4.2 主要设备及工艺参数………………..
4.2.1 脱硫前铁水条件………………. 4.2.2 脱硫剂配比………………… 4.2.3脱硫剂的喷吹速度……………….. 4.2.4 氮气的工作压力………………… 4.2.5 铁水脱硫作业周期时间………… 4.3 脱硫处理能力及脱硫处理比…………
第一节铁水预脱硫的概念和优点 铁水预处理，炼钢生产中主要是指铁水在进入转炉之前的脱硫处理。广义的铁水预处理是指包括对铁水脱硫、脱硅、脱磷的三脱处理，另外还有特殊铁水的预处理，如含V铁水的提V等。 铁水脱硫是二十世纪70年代发展起来的铁水处理工艺技术，它已 成为现代钢铁企业优化工艺流程的重要组成部分。铁水脱硫的主要优 点如下： 1.铁水中含有大量的硅、碳和锰等还原性的元素，在使用各种脱硫剂时，脱硫剂的烧损少，利用率高，有利于脱硫。 2.铁水中的碳、硅能大大提高铁水中硫的活度系数，改善脱硫的热力学条件，使硫较易脱致较低的水平。 3.铁水中含氧量较低，提高渣铁中硫的分配系数，有利于脱硫。 4.铁水处理温度低，使耐火材料及处理装置的寿命比较高。 5.铁水脱硫的费用低，如在高炉、转炉、炉外精炼装置中脱除一公斤硫，其费用分别是铁水脱硫的2.6、1 6.9和6.1倍。 6.铁水炉外脱硫的过程中铁水成份的变化，比炼钢或钢水炉外处理过程中钢水成份的变化对最终的钢种成份影响小。 采用铁水脱硫，不仅可以减轻高炉负担，降低焦比，减少渣量和 提高生产率，也使转炉也不必为脱硫而采取大渣量高碱度操作，因为 在转炉高氧化性炉渣条件下脱硫是相当困难的。因此铁水脱硫已成为 现代钢铁工业优化工艺流程的重要手段，是提高钢质量、扩大品种的 主要措施。 早期的铁水脱硫方法有很多种：如将脱硫剂直接加在铁水罐罐底，靠出铁铁流的冲击形成混合而脱硫的铺撒法。也有将脱硫剂加入装有 铁水的铁水罐中，然后将铁水罐偏心旋转或正向反向交换旋转的摇包法。之后逐步发展至今天采用的KR搅拌法及喷枪插入铁水中的喷吹法。 第二节常用脱硫剂及脱硫指标 一、常用脱硫剂 经过长期的生产实践，目前选用作为铁水脱硫剂的主要是Ca、Mg、Na等元素的单质或化合物，常用的脱硫剂主要有： Ca系：电石粉(Ca C2)、石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)等 Mg系：金属Mg粉
铁水脱硫技术的研究进展 摘要：介绍了近几年我国铁水脱硫预处理技术的应用发展情况及达到的效果。对铁水脱硫预处理的不同工艺、不同技术装备作了对比介绍,分析了不同处理工艺和不同装备的特点,提出了脱硫工艺的选择思路。 关键字：铁水;脱硫；扒渣；脱硫剂 Abstract：China's desulphurization pretreatment technology development and achieve results in recent years are Introduced. Hot metal desulphurization pretreatment different process, technology and equipment are compared. Analyzed the different treatment processes and the characteristics of different types of equipment as well as proposed desulfurization process of selection idea. key wods: hot metal; desulphurization;slag skimming; Desulfurizer 硫在生铁中是有害元素，它促使铁与碳的结合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性。对大多数钢种，硫都能使其加工性能和使用性能变坏。一般钢种要求含硫量不得超过0.05%，优质钢种要求含硫量不得超过0.02^0.03，超低硫钢要求含硫量小于0 .005%。 20世纪50~60年代世界上有的钢厂由于铁水含硫高(大于0.08%),而对铁水脱硫进行了研究和应用。70年代由于二次世界石油危机使生产成本大幅提高,世界钢产量1978年突破7亿t后到1982年下降到6.46亿t,这时,汽车工业为减重节能对钢材性能提出了更高要求。因此,70~80年代以降低成本、提高质量和开发品种为主的新工艺、新技术得到广泛研究和迅速应用,连铸和炉外精炼技术发展很快。在西欧60年代后期、日本70年代初期对铁水预处理研究工作的基础上,于70年代后期用于生产,80年代在发达国家获得广泛应用,并成为钢铁生产中必不可少的工序,完善钢铁生产工艺最有效的技术之一〔3〕、生产低硫磷(〔S〕、〔P〕不大于0.015%)和超低硫磷钢(〔S〕、〔P〕不大于0.005%)的必要手段,是实现经济炼钢的必要前提。我国武钢、太钢、宝钢、攀钢和宣钢等非常重视铁水预处理技术,70年代后期就引进了这一技术并进行了研究,80年代陆续投入生产。以后又有十几个钢铁企业做了大量工作,但由于长期以来突出产量,忽视质量品种,直到1998年我国铁水预处理比才达22%左右。我们由钢铁大国向钢铁强国的转变过程中,铁水预处理技术必然会获得应有的地位,取得重大发展。对大多数钢种，硫都能使其加工性能和使用性能变坏。一般钢种要求含硫量不得超过0.05%，优质钢种要求含硫量不得超过0.02%，超低硫钢要求含硫量小于0 .005%。 目前，由于铁矿石和焦炭以及喷吹燃料含硫量高，只靠高炉和转炉冶炼难以达到低硫钢和超低硫钢要求的含硫指标。为了解放高炉，减轻转炉负担，铁水予脱硫具有现实意义。近一、二十年，许多冶金工作者在铁水脱硫剂的研制和铁水脱硫方法的改进方面，做了大量的试验研究工作。本文是在这一基础上，从冶金反应的热力学和动力学角度，进一步对铁水脱硫反应进行了分析讨论。 目前，广泛使用的铁水脱硫方法，一是通过浸人铁水申的喷枪往铁水中喷人脱硫剂的喷射脱硫法，另一种是在铁水巾转动用耐火材料制的搅拌叶轮，将脱硫剂与铁水充分搅拌混合进行脱硫的KR法。在设备费用方面，以构造简单的喷射法比较便宜，但此法一旦喷人的脱硫剂浮到铁水液面上就几乎不再发生反应，以致会残留大最未起反应
铁水预处理工艺及设备 机电一体化专业1班姓名：XX 学号：XXXXX 摘要：铁水预处理工序介于炼铁和炼钢工序之间，对改进转炉操作指标、提高钢的质量有着十分重要的作用，是目前冶金企业大力发展的一项重要技术铁水预处理脱硫作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程的重要环节之一,已被广泛的应用于实际生产。 关键词：铁水预处理；喷吹;三脱。 正文：铁水预处理工艺，设备及操作不仅具有很强的脱硫能力，而且具有很强的脱磷能力，而掀起了铁水预脱磷和同时脱磷从脱硫研究的高潮，以致有人预言“打冶金”或苏（“钠冶金”将会盛行。但是，）由于苏打灰成本高、的重要内容，是节焦增铁、扩大品种、改善质量，降低成本，企业竞争力的有效途径。 铁水预处理可以提高钢的纯度和性能，同时对新品种开发也起到推动作用，如厚船板钢、抗氢致裂纹钢IF钢，转炉冶炼高碳钢，高锰钢、高铬钢、焊条钢，合金钢、不锈钢、航空用钢、无缝钢管用钢、防腐钢及钢轨钢等用铁水预处理后开发了许多新钢种，大大扩大了转炉冶炼钢种的范围。为防止普通钢板坯内裂纹和提高表面质量，规定[S]应小于0.02%；为防止钢的各向异性，要求[S]不大于0.011%。采用铁水预处理工艺，是现代化炼钢厂的重要标志。 铁水脱硫预处理的发展概况西欧、日本早在20 世纪60～70 年代就在铁水脱硫预处理，理论研究的基础上在工业上进行了应用。国内武钢二炼钢1 9 7 9 年引进了日本新日铁的机械搅法(ＫＲ)铁水脱硫装置，天钢，宣钢，冷水江，攀钢，酒钢等企业先后由国内自主开发了喷吹石灰，萤石的脱硫方法。 铁水深度三脱处理：铁水罐或专用转炉分期脱磷(石铁水深度三脱处理：铁水罐或专用转炉分期脱磷石灰系脱磷剂)、脱硫镁系或电石系脱硫剂镁系或电石系脱硫剂)。灰系脱磷剂、脱硫(镁系或电石系脱硫剂。 加料系统操作规程一、备料操作1、采取自动备料方式，以手动备料方式为辅；2、自动备料操作方式：设定称量值，开启自动备料，备料各阀自动关
国内外铁水脱硫预处理技术发展概括 1前言 20世纪50～60年代世界上有的钢厂由于铁水含硫高(大于 0.08%),而对铁水脱硫进行了研究和应用。70年代由于二次世界石油危机使生产成本大幅提高,世界钢产量1978年突破7亿t后到1982年下降到6.46亿t,这时,汽车工业为减重节能对钢材性能提出了更高要求。因此,70～80年代以降低成本、提高质量和开发品种为主的新工艺、新技术得到广泛研究和迅速应用,连铸和炉外精炼技术发展很快。在西欧60年代后期〔1〕、日本70年代初期对铁水预处理研究工作的基础上,于70年代后期用于生产,80年代在发达国家获得广泛应用,并成为钢铁生产中必不可少的工序〔2〕、完善钢铁生产工艺最有效的技术之一〔3〕、生产低硫磷(〔Ｓ〕、〔Ｐ〕不大于0 015%)和超低硫磷钢(〔Ｓ〕、〔Ｐ〕不大于0.005%)的必要手段,是实现经济炼钢的必要前提〔4〕。 我国武钢、太钢、宝钢、攀钢和宣钢〔3〕等非常重视铁水预处理技术,70年代后期就引进了这一技术并进行了研究,80年代陆续投入生产。以后又有十几个钢铁企业做了大量工作,但由于长期以来突出产量,忽视质量品种,直到1998年我国铁水预处理比才达22%左右。我们由钢铁大国向钢铁强国的转变过程中,铁水预处理技术必然会获得应有的地位,取得重大发展。
2铁水脱硫预处理用熔剂的研究和应用现状 脱硫剂主要有石灰(CaO)基脱硫剂、苏打(Na2CO3)脱硫剂、电石(CaC2)基脱硫剂和镁基(Mg)脱硫剂。从其脱硫热力学研究得出,在1350℃时的脱硫反应平衡常数从大到小依次 为:CaC2→Na2O→Mg→CaO。 2.1 CaC2基脱硫剂的特点和应用 CaC2脱硫能力很强,但极易吸收水份而生成乙炔(C2H2),容易爆炸。其运输储存需保护性气氛,使用中必须采取安全措施。动力学研究表明,CaC2脱硫反应速度的限制性环节是CaC2颗粒和铁水界面的铁水一侧界面层硫的扩散速度,因而要加入促进剂。常用促进剂有CaCO3和MgCO3,促进剂在铁水中分解，生成大量CO2气泡,一方面搅动铁水,加快硫的扩散,一方面CO２气泡冲破载气(N2)气泡,释放出携带的大量CaC2粉末,从而提高了CaC2的利用率。试验表明,加入CaCO3可提高CaC2利用率1倍。 但加入CaCO3后,生成的CO2具有氧化性,对脱硫不利,为此加入碳,使CO2还原成CO。实验表明,加入10%碳,可提高CaC2的利用率6.7%,使脱硫命中率达95%左右。法国敦克尔刻索拉克钢铁公司采用该类脱硫剂,用量3kg/t,终〔Ｓ〕小于0.010%,脱硫率ηs大于75%。采用CaC2 60%+CaO 20%+C 5%脱硫剂,用量2.55kg/t,终〔Ｓ〕达0.0069%,脱硫率大于80%,处理时间15～40min。我国攀钢采用CaC2 50%～55%+CaO
铁水复合喷吹脱硫技术的研究及应用 铁水脱硫不仅可以减轻高炉脱硫负担，降低焦比，同时可使转炉实现少渣量操作，提高铁的回收率，降低钢铁料消耗，使钢水终点硫控制在较小范围内，因此铁水脱硫已成为炼钢和炼铁之间的重要环节，也是炼钢厂提高钢质、扩大品种和优化炼钢操作的重要手段。 随着某炼钢厂转炉不断扩容，铁水包偏小，上部自由空间只有300mm左右，粉剂输送的稳定程度、下料速度的精确控制、喷溅严重、消耗高一直是困扰着小铁水包喷吹脱硫的难题。 一、脱硫工艺选择 机械搅拌法脱硫需要的铁水包自由空间大，一般要不小于600mm，且不能采用镁粉做脱硫剂，因此，其处理时间最长。复合喷吹工艺和单吹颗粒镁工艺都可以喷吹镁粉，反应效率高；复合喷吹脱硫最终生成的脱硫产物更稳定，更有利于深脱硫；并且它采用两种粉剂，可以单独喷吹石灰，因此，它的适应性更强一些。单吹颗粒镁成渣量低，铁损小，但就该炼钢厂情况来看，由于转炉的多次扩容，铁水包自由空间小，只有300～400mm，并且生产节奏较快，所以综合各种因素后选择了复合喷吹脱硫法。 二、生产实验 脱硫在50t铁水包内进行，其流程为：测温取样喷吹脱硫测温取样加入聚渣剂扒渣。喷枪型式为倒T型喷枪。采用复合喷吹，喷枪插入铁水液深度距包底200～300mm。铁水温度：1300～1360℃。 2.1助吹流量的影响 在喷吹脱硫中助吹流量的大小对喷吹脱硫的稳定性影响最大，提高助吹流量可以增大管道内脱硫剂输送的稳定性，但气量过大时，由于气体在铁水中上浮排出时，铁水翻动剧烈，容易造成铁水喷溅，反之如果助吹流量过小，管道阻损大及粉气比大，容易造成粉剂输送不稳定。可见，助吹流量应该有个最佳值。 2.2管道直径的影响 管道直径减小后，下料速度和过程压力的稳定性有所提高，但管道也不能太细，否则阻损太大也会影响系统的稳定性。 2.3喷枪出口直径的影响
铁水预处理工艺方法及原理 铁水预处理是指铁水兑入炼钢炉前对其进行脱除杂质元素的一种处理工艺。常用的工艺方法有：铁沟散料法、铁水罐内喷吹法、铁水罐内机械搅拌法等。 （1）铁沟散料法：高炉出铁时，在铁沟内的铁水上散入工业纯碱（Na2CO3） 或复合脱硫剂（由Na2CO3 、CaO、CaCO3、CaF2、C粉等配合而成），利用铁水流动时的冲击湍流运动使铁水与脱硫剂搅拌混合，促进脱硫反应，达到脱硫目的。该法简便易行，但脱硫效率波动大（约为20—60%）、环境污染 大、恢硫多。已基本 不用。 （2）铁水罐内喷吹 法：如右图所示：在 送去转炉的铁路线 上设立喷吹脱硫站， 喷枪的铁管外复合 有耐火材料浇注料， 可插入铁水内一定深度，以空气为载体，喷入粉状脱硫剂，进行脱硫，而后耙除脱硫渣，防止恢硫（脱硫渣如果不去掉，在后续过程中，脱硫渣中的硫又会返回铁水中，造成恢硫）。由于该法使脱硫剂与铁水接触良好，脱硫效率较高，还可脱除部分硅和碳。
常用的脱硫剂： a、钝化石灰粉（不含钝化剂的石灰，存放时间稍长，吸水到 一定程度，就会堵塞喷吹系统）。 优点：成本较低、脱硫效率较高。缺点：环保较差、铁 水温降较大。 b、复合脱硫剂（由Na2CO3 、CaO、CaCO3、CaF2、C粉等 配合而成）。优点：成本较低、脱硫效率较高、比钝化石 灰粉较易耙渣。 缺点：环保较差、铁水温降较大。 c、钝化镁粒（金属镁粒需钝化，否则存放时易氧化，同时载体需改 为氮气）。金属镁粒喷入铁水后，会迅速气化，与铁水接触条 件更好，脱硫率很高。 优点：脱硫率很高、喷吹设备和操作很简单、环保较好、铁水 温降很小、脱硫渣量很小。缺点：成本高。 d、钝化镁粒与钝化石灰混喷（结合了金属镁粒脱硫率很高和 钝化石灰成本低的优点，还可根据铁水含硫量和所炼钢种，来调节钝化镁粒（0—100%）与钝化石灰的配比，从而达到最佳成本与脱硫率的配合。 优点：脱硫率很高且可调、环保较好、铁水温降较小、脱硫渣 量较小、成本较低且可调。缺点：喷吹设备投资较大、操作较 复杂。 应用厂家：唐钢一钢轧采用是单喷颗粒镁工艺进行铁水脱硫。
Guide operators to deal with the process of things, and require them to be familiar with the details of safety technology and be able to complete things after special training.铁水脱硫岗位安全操作规 程正式版
铁水脱硫岗位安全操作规程正式版 下载提示：此操作规程资料适用于指导操作人员处理某件事情的流程和主要的行动方向，并要求参加施工的人员，熟知本工种的安全技术细节和经过专门训练，合格的情况下完成列表中的每个操作事项。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1．铁水罐进出脱硫喷吹位置时，铁水包盖应处于上限位置。 2．喷吹前必须确认铁水罐是否到位。根据铁水的装入量，调整氮气压力。 3．喷吹过程中如罐体摆动异常或罐口喷溅严重时，必须采取相应的措施并查找原因。 4．对喷枪进行维护前，必须先卸压。更换喷枪要注意人员站位安全，防止枪上粘物落下或行车钩头伤人。吊具应安装牢靠，起吊时采用点动。落枪入枪架座时应平稳落实，运枪路线附近不得站人。
5．需在脱硫铁道占线清渣等作业时，必须报当班调度统一安排，并派人监护。 6．贮料区域严禁有火种或有水。 7．贮料区域内不得私自设置或使用不带防爆装置的电器。 8．不得用金属器具敲打贮料罐或输送管道。 9．使用喷枪必须干燥，严禁使用潮湿的渣罐。 10．吊换渣罐或铁罐时必须确认耳轴挂牢，操作人员站位安全。 11．脱硫结束向加料跨开铁水罐车时，要先确认道轨上无行人和障碍物，且在车辆行走过程中进行监护。 ——此位置可填写公司或团队名字——
INDUSTRIAL HEATING 2018年第47卷第4期Vol .47No .42018 DOI:10.3969/j.issn.1002-1639.2018.04.018 120t 铁水复合喷吹脱硫工艺设计及应用 王 建 （中冶赛迪工程技术股份有限公司炼钢事业部，重庆401122） 摘要：通过对喷吹管路和L1控制系统的优化，以及对粉末调节阀和喷吹罐底部流化装置的优化设计，使得该铁水复合喷吹脱硫系统在某厂的实际应用中取得了良好的效果，各项性能指标均达到了设计的预期目标。关键词：复合喷吹；脱硫；设计；应用中图分类号：TF704.3 文献标志码：A 文章编号：1002-1639（2018）04-0066-03 Design and Application of 120t Hot Metal Co-injection Desulfurization Process WANG Jian （Steelmaking Department of CISDI Engineering Co.Ltd.，Chongqing 401122，China ） Abstract:Through the optimization of the injection pipe and L1control system ，as well as the independent design of the regulating value and the bottom fluidizer of injection tank ，the hot metal co-injection desulphurization system has achieved good application result in a steelmaking work.All the performance indexes met the design targets.Key words:co-injection ；desulfurization ；design ；application ——————————————————————— ————————————————— 收稿日期：2018-01-16 作者简介：王建（1984—），男，硕士，工程师，研究方向为 炼钢工艺设计工作. 随着科学技术的进步和发展，用户对钢材质量和性能的要求越来越高，对钢中杂质元素含量，尤其是严重影响钢材性能的硫元素含量的要求越来越严格[1]。目前，发达国家生产的钢平均含硫量均≤0.015%，管线用钢等钢种的硫含量甚至要达到0.001%～0.002%[2-3]。我国一些知名大型钢企的铁水含硫量亦在0.01%以下，甚至达到0.005%以下。为实现钢中硫含量的控制，铁水预处理脱硫技术被广泛采用，已成为提高钢种质量、扩大品种、改善炼钢操作和满足全连铸生产节奏需要的一种高效的脱硫技术[4-5]。 近30年来铁水脱硫技术迅速发展，现已有十几种处理方法，其中应用最广且最具代表性的主要是喷吹法和KR 机械搅拌法[6] 。两种方法在技术上均已相当成熟，从实际生产中的应用效果看，二者互有长短[7] 。 1脱硫工艺简介 某厂采用“一罐制”工艺由机车从高炉运输铁水到转炉炼钢车间，然后吊运铁水至脱硫工位进行喷粉脱硫。铁水质量约120t ；处理前铁水温度≥1260℃。喷吹系统配置有两个脱硫剂储存料仓，分别储存石灰和钝化镁粉。脱硫剂储存料仓内充氮气保护，以排除料仓内的水分和氧气与脱硫剂反应。 采用两套相互独立控制的喷粉系统，钝化镁粉和 石灰分别经两条输送管并在喷粉枪内汇合，通过喷枪向铁水内喷吹。喷吹指令发出后，喷吹系统氮气阀自动开启，喷吹管线气流畅通，同时对喷吹罐及流化装置加压，启动喷吹罐下部给料阀，喷吹罐内的脱硫剂经流化装置流化后均匀地从喷吹罐底喉口送出到输送管道，在管道中与氮气均匀混合并被氮气带走，最后进入铁水罐并与铁水中的[S]反应，达到脱硫的目的。本系统可使操作者更好地控制喷吹过程，进而更好地利用脱硫剂，在提高喷粉速度的同时不会造成喷枪堵塞。 2喷吹系统关键技术 复合喷吹系统的技术核心是粉剂的最佳配比，粉剂的流态化程度，粉剂在线混合的均匀性，不同粉剂的喷吹速度的精确控制和调节，关键设备是喷吹罐及下料喉口调节阀。实际生产中，铁水条件很不稳定，针对每罐铁水的喷吹模型选择及对喷吹设备的精确控制非常重要，这是保证以最经济的粉剂消耗来达到脱硫目的的关键所在。2.1 喷吹过程自动补气 粉气比和喷吹速度的变化直接影响管道阻力损失，进而影响系统压力损失和粉气流喷枪出口速度。在管径和喷枪内径为32.4mm ，喷吹速度50kg/min 不变的情况下，计算粉气比在20~60kg/m 3变化时的系统压力损失和喷枪出口速度，计算结果见表1。 从表1中可以看出，随着粉气比增大，管道阻损增加，随之系统总压力损失增加。由于阻损增大，喷枪出 · ·66万方数据
鞍钢技术2017年第6期ANGANG TECHNOLOGY 总第408期 复合旋转喷吹铁水脱硫预处理工艺研究与应用 徐延浩,徐向阳,高学中,马勇 (鞍钢股份有限公司炼钢总厂,辽宁鞍山114021) 摘要:鞍钢股份有限公司炼钢总厂结合复合喷吹脱硫和KR 搅拌脱硫两种工艺的优势,研制了复合旋转喷吹铁水脱硫预处理工艺,并且增加了脱硫喷枪的喷吹孔数量,调整了喷枪旋转转速,优化了喷吹孔位置分布以及喷吹孔径尺寸等参数。实践表明,采用复合旋转喷吹铁水脱硫预处理工艺可以降低脱硫粉剂消耗约30%,脱硫率提高了4.25%。 关键词:铁水脱硫预处理;复合旋转喷吹;喷枪 中图分类号:TF537文献标识码:A 文章编号:1006-4613(2017)06-0013-05 Research of Hot Metal Desulfurization Pretreatment Process by Complex Rotary Injection Method and Application of the Process Xu Yanhao ,Xu Xiangyang ,Gao Xuezhong ,Ma Yong (General Steelmaking Plant of Angang Steel Co.,Ltd.,Anshan 114021,Liaoning,China ) Abstract :By combining the advantages of these two processes of the complex injection desulfurization process and stirring desulfurization process by KR,the hot metal desulfurization pretreatment process by the complex rotary injection method was developed in General Steelmaking Plant of Angang Steel Co.,Ltd..Based on the development of the process such measures as in ?creasing the number of injection holes of desulphurization lances,adjusting the rotation speed of lances,optimizing the arrangement of injection holes and the hole diameter size of injection holes were also taken.The production practice showed that the consumption of desulfurization powder was reduced by about 30%and desulfurization rate was improved by 4.25%after the new process was put into operation.Key words :hot metal desulfurization pretreatment;complex rotary injection;injection lance 铁水脱硫预处理能够减少带入炼钢转炉的硫 含量,降低转炉脱硫负担,有利于钢种低硫含量的 控制。现有的铁水罐脱硫工艺主要有复合喷吹脱 硫和KR 搅拌脱硫两种[1-2]。复合喷吹脱硫操作简单,铁水脱硫过程温降小,但动力学条件差;KR 搅 拌脱硫动力学条件好,但一次投资大,铁水脱硫过 程温降大。两种脱硫工艺在使用不同类型的脱硫 粉剂情况下,脱硫剂单耗成本也不同。 国内外钢厂根据品种质量要求及自身生产条 件采用了不同的脱硫工艺流程[3-5]。鞍钢股份有限公司炼钢总厂一分厂应用复合喷吹并模拟搅拌法铁水脱硫预处理工艺,形成了复合旋转喷吹铁水脱硫预处理工艺(以下简称复合旋转喷吹),该工艺结合了复合喷吹脱硫和KR 搅拌脱硫两种工艺的优势,最大限度地发挥了现有工艺设备的脱硫功效,实现了降低脱硫粉剂消耗的目的。1脱硫工艺原理高温下,喷吹钝化金属镁粉进入铁水中,先后发生液化、气化反应[6-7],发生如下脱硫反应: (Mg )+[FeS ]=MgS (s )+[Fe ](1)(Mg )(g )→[Mg ](2)徐延浩,硕士,高级工程师,2007年毕业于辽宁科技 大学钢 铁冶金专业。E-mail:lnasxyh@https://www.doczj.com/doc/a412244977.html, 13--
铁水预脱硫工艺的探讨 摘要：本文重点讨论铁水预处理中脱硫工艺的方法及特点，为国内各个钢厂选择合理有效的工艺，提高铁水质量，增加市场竞争力提供重要的参考信息。 关键词：铁水预处理脱硫剂搅拌法喷吹法扒渣 1 前言 铁水预脱硫工艺是指铁水进入炼钢炉前的脱硫处理，它是铁水预处理中最先发展成熟的工艺。对于优化钢铁冶金工艺、提高钢的质量、发展优质钢种、提高钢铁冶金综合效益起着重要作用，是不可缺少的工序。国内昆钢通过铁水预处理脱硫工艺，铁水中的含硫量从110多个降为15个（含硫量0.001%称为1个硫），使钢材的内在质量得到了提升，明显增加了市场竞争力和经济效益。 2 铁水预脱硫的必要性 钢的很多性能都受含硫量及其在钢中形成的硫化物夹的杂物理和化学影响，硫化物—硫化锰夹杂在热轧温度下很容易变形，成为延伸性夹杂，引起钢性能各向异性。除易切削钢外，硫是影响钢质量和性能主要有害元素，影响钢的加工性能和使用性能。普通钢：特别是连铸坯内部裂纹和表面质量均与[S]有关，要求[S]≤0.02%；低硫钢：结构钢为实现均匀机械性能，减少各相异性，则要求[S]≤0.011%；极低硫钢：石油和天然气输送管线、海上采油平台、厚船板和航空用钢等要求有更好均匀机械性能和更高冲击韧性，而硅钢要求有良好的磁性，薄钢板则要求良好深冲性能等，都要求[S]≤0.005%。 铁水中硫主要来自加入高炉的焦炭、煤粉和矿石等，高炉内脱硫必须通过增加渣量、提高炉渣碱度和炉温来降低铁水硫含量值，高碱度会增加铁水硅含量，消耗额外热量，导致炼钢石灰耗量增加，对炼钢带来一系列问题，同时降低金属收得率。所以，一般情况下高炉采用低碱度操作，可以显著降低焦比，减少渣量，降低铁水温度和硅含量，使高炉产量增加。但产出的铁水含硫较高，如果转炉采用高硫铁水冶炼低硫钢，势必采用造碱度渣，并经多次扒渣、再造渣操作，这样势必带来许多不利影响，严重影响钢的质量，降低炉龄，不能把硫降到较低水平。 所以，只有采用低硫铁水炼钢才能提高钢的质量和各项技术经济指标，降低炼钢成本。而铁水预脱硫处理是获得低硫铁水有效途径，已被公认为脱硫过程的最佳工艺。 3 铁水预脱硫的原理及脱硫剂 3 .1铁水预脱硫的原理 铁水预脱硫基本原理是利用与硫亲和力比铁大的元素化合物（俗称脱硫剂），加入铁水夺取硫化铁中的硫，使之转变更稳定、不溶于铁水而溶于熔渣的硫化物而加以去除。 3 .2脱硫剂
铁水预处理脱硫分析 【摘要】铁水预处理是现代化炼钢厂的重要工序之一，其目的主要是降低铁水中的某些有害元素含量，为炼钢提供合格的铁水，而脱硫技术更是重中之重。，采用铁水脱硫技术已成为钢铁企业质量水平的一个标志。本文对铁水预处理脱硫技术及方法进行了阐述。 【关键词】铁水预处理脱硫剂的比较喷吹法 1、铁水预处理发展概况 西欧、日本早在20世纪60～70年代就在铁水脱硫预处理理论研究的基础上在工业上进行了应用。国内武钢二炼钢1979年引进了日本新日铁的机械搅拌法(ＫＲ)铁水脱硫装置，北台，天钢，宣钢，冷水江，攀钢，酒钢等企业先后由国内自主开发了喷吹石灰、萤石的脱硫方法。1985年宝钢一炼钢引进日本鱼雷罐车内喷吹石灰、萤石的脱硫装置。武钢一炼钢开发的镁基混合喷吹工艺，1998年宝钢，鞍钢，包钢引进美国EMSⅡ公司镁基复合喷吹技术，本钢引进了霍戈文镁基复合喷吹法脱硫技术。 近几年我国铁水预处理有了强劲发展，随着钢产量从1996年1亿t发展到2004年的2.725亿t，近5年来全国共计建设了约80多套铁水脱硫预处理装置，处理能力近7000万t。新建设的铁水脱硫预处理生产线使用的脱硫工艺主要有ＫＲ法和喷吹法，处理容器基本上为转炉铁水罐。近几年来铁水脱硫预处理的发展还有以下特点： 铁水脱硫每罐铁水容量从50ｔ(石钢等)到300ｔ(宝钢)不等。脱硫剂主要为石灰和金属镁，既有以单独一种粉剂作脱硫剂的(如武钢一炼钢，邯钢三炼钢等)，也有以一种粉剂为基础的复合粉剂作脱硫剂的(如包钢，梅钢等)。以金属镁作脱硫剂得到了大力发展，使用镁及镁基脱硫剂的生产线占到了80以上)。大部分为引进国外先进的脱硫预处理工艺。如日本的KR法，北美、西欧的镁基复合喷吹技术，乌克兰的单吹颗粒镁喷吹技术。在工艺相似的情况下，引进技术来自不同的技术供应商。如复合喷吹法既有美国ＥＳＭⅡ、加拿大DAN1ELICORUS(原霍戈文)、还有日本DIAMOND公司等。
铁水预处理技术方案 ●铁水预处理的热力学及动力学原理 ●铁水脱硫工艺及装置 ●铁水三脱（脱硅、脱磷、脱硫）工艺及装置 北京科大三泰科技发展有限公司 2004-2-13 铁水预处理技术方案 1．概述 铁水预处理技术从上个世纪六、七十年代发展起来到现在已经广
泛地应用于各国，用于提高铁水质量，其技术也已经得到迅速的发展，目前可以用于铁水预处理的技术不下二、三十种。 铁水预处理工艺方法主要有：（1）机械搅拌法，有代表性的是日本开发的KR法；（2）吹气搅拌法，包括顶吹喷粉法和底吹法，目前顶吹喷粉法得到最广泛的应用，如ATH、TDS、IRSID、ISIDD等法；（3）喂丝法近年来开始得到应用。 铁水预处理的主要工艺目标是：（1）脱硫；（2）脱磷；（3）脱硅、磷、硫（俗称三脱）；（4）其它。 从处理熔剂的选择来看有：主要是石灰系、碳化钙系、镁系三类脱硫剂，可以单独使用，可以复合应用，往往可以取得更好的冶金效果。 顶吹喷粉法近年发展了更多的工艺形成：产生了混合喷吹法和复合喷吹法以及分步喷吹法等。 从控制模型方面看：近年来更加重视建立较高精度的预处理粉剂喷吹量的控制模型。 还有一些不同的分类方法，但是无论怎样分类，每个企业选择的原则都是一样的，那就是从自己企业近期和长远规划来考虑，结合企业能力、产品目标、市场、经济效益等具体情况选择最适合自己的，最有利的方案。 本技术方案——从三个方面介绍科大三泰公司向用户推荐并可提供的技术装备： （1）（1）铁水罐顶喷纯化镁脱硫； （2）（2）铁水罐采用镁加钙系脱硫剂分步或复合喷吹脱硫（即所谓混喷）； （3）（3）铁水罐采用镁加钙系或者单纯钙系脱硫剂分步或者复合喷吹三脱（脱硫、脱磷、脱硅）； 是较高精度顶吹喷粉法；脱硫剂选用钝化镁粒或镁系的；喷吹工艺形式采用单系统喷吹或分步复合喷吹；为了提高镁的利用率，降低