铁水预处理工艺操作规程
- 格式：doc
- 大小：140.50 KB
- 文档页数：18
铁水复吹脱硫预处理工艺技术规程
1. 脱硫原理
铁水预处理是在转炉兑铁罐内复合喷吹镁粉和石灰粉方式。
石灰粉（CaO）脱硫反应为：
CaO(s) +[S] +[C] =CaS(s) + CO(g)
2CaC(s) +[S] +1/2[Si] =CaS(s) + 1/2Ca2SiO4(s)
镁脱硫反应为：
Mg(s)→Mg(l) →{Mg}→[Mg]
Mg与S的相互反应存在两种情况：
第一种情况：{Mg}+[S]=MgS(s)
第二种情况：{Mg}→[Mg]
[Mg]+[S] = MgS(s)
2. 铁水条件
2.1混铁炉铁水
成分 C SI P S 温度
% 4.0%～4.2% 0.4%～0.6% ≤0.03% 0.02%～0.07% 1250
2.2处理后的铁水S：
范围 0.001%～0.010%
平均 ≥0.005%
2.3 产品和产量的要求
炉容量 75t
转炉冶炼周期：
平均 30min
最小 26min
3 .复合喷吹石灰粉和镁粉脱硫工艺原材料
3.1镁粉
成分 活性镁 粒 度
0.15～1.2mm >1.2mm ＜0.15
% ≥90% ≥88% ≤2％， ≤10% 3.2石灰粉（活性石灰）
CaO，% SiO2，% MgO，% S，% 活性度，ml 灼减，%
≥80 ≤3 ≤3 ≤0.035 ≥200 ≤4
粒度 ： <0.25mm 100%
<0.075mm >80%
3.3脱硫粉剂储存
两种料仓：镁粉料仓和石灰料仓,脱硫站两个喷吹工位，共用一套镁粉料仓和石灰料仓。袋装镁粉储存在专门的仓库内，每天用汽车将袋装的镁粉运至脱硫站，用10t起重机逐袋卸入镁粉料仓。石灰粉采用槽式运输车气力输送上料。脱硫剂靠重力就可以从每个料仓中加入到选中的喷吹罐中。每个料仓和喷吹罐均有一套流化装置对粉料进行流化。
3.4喷吹系统
一个脱硫工位设一个镁粉喷吹罐和一个石灰粉喷吹罐，一套镁粉和石灰粉在线混合喷吹管路。一套喷枪装置，一套测温取样装置。
3.5扒渣工艺
当喷吹处理完后，倾动铁水罐，然后用扒渣机将脱硫产生的渣扒到渣罐里。
3.6氮气系统
氮气系统提供干燥、惰性气体是为以下几个目的：
3.6.1料仓和喷吹罐加料操作期间流化储料仓中的粉剂，这将导致粉剂均匀分配输送。
3.6.2喷吹期间流化喷吹罐内的粉剂，这将起到控制喷吹期间粉剂输送的速度和喷吹罐内粉剂均匀分配。
3.6.3为储料仓内粉剂顶部构建气体密封环境。
3.6.4在紧接储料仓和喷吹罐加料操作之后，PLC将启动除尘操作，该操作将开关电磁阀门用氮气脉冲顶仓集尘器的布袋。
3.6.5做为喷吹罐向喷枪输送粉剂和石灰料仓加料操作的输送介质。
3.6.6为阻止喷吹期间从喷枪口排向脱硫平台，在喷枪孔周围设置气封，氮气做为气封的介质。
3.6.7冷却和吹扫喷枪。
3.6.8为阀门操作提供仪表气体，也为喷吹罐输送控制阀堵塞时阀门的吹扫提供气体。所有脱硫剂都储存在干燥、惰性气氛下，防止受潮和与氧反应。惰性气体采用氮气，同时它还用于喷吹罐加压及作为喷吹和输送的运载气体。喷吹罐的排料由设置在喷吹罐底部锥体的专有流化喷嘴辅助完成。加料时卸压及过量气体的排放由设置在容器上方的集尘器实现。经过喷吹处理、扒渣后的合格铁水用铁水罐车运到加料跨，然后用140/40t 铸造起重机兑入转炉。
3.7出渣工艺
出渣采用11m3渣罐，渣罐车与铁水罐倾翻车在一条线上，但使用不同的轨道。渣罐车开往炉渣间，天车将废渣倒出渣罐后，再将空渣罐放回渣罐车。
4 .主要工艺设备设计方案
4.1储料仓
功能：存储镁粉和石灰粉剂
位置：储料仓由钢架结构支撑，位置在两个脱硫工位中间。由一个扶梯可以上到储料仓的仓顶平台。
主要特征：储料仓的外壳由碳素钢构成。储料仓是在压缩气体环境下工作的密封容器。储料仓有一些小的管道出口以配装各种仪表阀门等附属装置。
储料仓由以下设备组成：
在储料仓的底部有一个试剂出口管道
在储料仓底部配有一套流化床装置
有一套转换阀门
有一套粉剂入口装置和氮气入口装置
一套仓顶密封气体监控装置
一个减压阀
一个检查孔
一个集尘器
一个卸货用的电葫芦（仅对Mg粉仓）
一个氧含量分析仪
设计参数：
Mg粉仓 石灰粉仓
容积 3 3 直径
高度
净重
物料最大密度 3
4.2 筒仓集尘装置
功能：释放传输粉剂用的氮气，收集流动的细小粉剂。
位置：储料仓的仓顶
设计参数：
滤网面积
滤网材质 成波浪状的滤纸
主要特征：料仓装料用的灰尘收集器是一种独立的间歇式的过滤装置。它包含一些必要的阀门、仪表和自动清洁控制系统。
4.3 镁粉料仓和石灰料仓
镁粉料仓和石灰料仓充氮保护，防止粉料吸潮以保持其活性度。在圆锥形仓底部安装1 套流化管嘴，用氮气作为输送气体，将镁粉、石灰粉送往各自的喷吹罐。镁粉仓和石灰粉仓设有料位计，用于料量监测，料量不足可自动报警。料仓顶设有除尘器，用于净化料仓中产生的灰尘和气体。
4.3.1石灰储存仓上料允许应满足下列条件：
4.3.1.1仓内料位不太高⑥
4.3.1.2HMI上料仓模式选择开关在“自动”位。
4.3.1.3氮气供应阀门打开，压力正常。
4.3.1.4没有紧急停止按钮按下。
4.3.1.5石灰喷吹罐不加料。
4.3.2当上面的所有条件都满足，PLC将发出指令，石灰罐车卸料站的“加料允许”灯亮。
4.3.2.1石灰储存仓上料程序
4.3.2.1.1石灰粉剂罐车到达卸料站后，向主控室请求卸料。
4.3.2.1.2司机将石灰粉剂罐车接地。
4.3.2.1.3主控室人员决定是否需要上料。如果需要，从屏幕上发出指令（现场控制板上“Permissive”（允许）灯亮）。
4.3.2.1.4上料人员将氮气软管接到罐车上。
4.3.2.1.5按一下控制板上“Valve Open”（阀开）按钮，阀开，按钮闪亮；阀全开，灯熄灭。
4.3.2.1.6将罐车卸料软管与上料管道连接好。
4.3.2.1.7打开供氮阀。
4.3.2.1.8罐车加压到0.18MPa。
4.3.2.1.9缓慢打开罐车卸料阀。
4.3.2.1.10 物料卸完毕后，关闭卸料阀。
4.3.2.1.11关闭罐车供氮阀。
4.3.2.1.12打开放散阀。
4.3.2.1.13罐车内压力降到0.007MPa，关闭放散阀。
4.3.2.1.14卸下卸料软管与上料管线的快速接点。
4.3.2.1.15按一下“Valve Close”（阀关）按钮。阀关时，按钮闪亮；阀完全关闭后，灯熄灭。
4.3.2.1.16拆下罐车接地线，通知主控室卸料完成。
4.3.2.2 镁粉料仓的加料操作允许应满足以下条件：
4.3.2.2.1镁粉仓内料位不太高
4.3.2.2.2镁粉仓操作模式选择开关在“自动”位置
4.3.2.2.3氮气供应阀门打开，压力正常。
4.3.2.2.4没有紧急停止按钮按下
4.3.2.2.5镁粉喷吹罐没有加料操作
当上面的所有条件都满足，PLC将发出指令，镁粉卸料站的“加料允许”灯亮。
4.3.2.3 镁粉储存罐上料程序
4.3.2.3.1主控室人员将控制画面选择到镁粉储存罐上料。
4.3.2.3.2当现场控制板上的“permissive”(允许上料)指示灯亮时，按以下“Valve
open”（阀开）按钮。
4.3.2.3.3吊车将镁粉提起，放入镁粉卸料漏斗中。
4.3.2.3.4打开镁粉袋底部开口，开始卸料。 4.3.2.3.5镁粉袋排空后吊离。加防雨盖板。
4.3.2.3.6重复(2).3—(2).5步骤，直到控制板上的“Permissive”( 允许上料)灯闪动时（灯闪动表明罐满或主控室发出停止上料命令）。
4.3.2.3.7按一下现场控制板上的“Valve Close”(阀关)按钮。上料完毕（此时镁粉罐处于无操作压力状态，等待镁粉喷吹罐上料的信号）。
为使粉剂顺利加入到喷吹罐内,氮气通过流化嘴喷入料仓内。位于料仓底部锥段周围的流化嘴在喷吹罐加料期间和料仓加料操作完成后进行流化作业。
流化系统有流化板、调节每个流化板的流量的单独流量控制阀、一套控制每组流化板的流量控制电磁阀和控制电磁阀开、关的计时器组成。流化系统的压力由自调节阀调节（PCV-1121为石灰；PCV-1321为镁粉），调节阀自身带有压力表（PI-1122为石灰；PI-1322为镁粉）供本地人员使用。在系统压力达不到要求时，压力开关（PSL-1123为石灰；PSL-1323为镁粉）在HMI上发出报警。
流化操作是通过控制每套流化嘴的电磁阀的顺序计时器进行控制。为调节粉剂流量同时也为每个流化嘴提供了本地可调流量控制阀。流化是由计时器在电磁阀之间交替作业，每次一个阀门作为一个脉冲周期进行控制。普通的PLC命令为交替执行器操作提供电源。
4.4 喷吹罐
设计参数：
容积 m3
设计压力 Kpa
操作压力 Kpa
净重 Kg
喷吹流量
镁粉 6-14Kg/min
石灰粉 20-60Kg/min
固气比 120Kg/Kg N2
控制精度 +/- 0.02%
设计输送速度 镁粉 7～17kg/min
石灰粉 20～50kg/min
喷吹罐加料操作应满足以下条件：
料仓处于“自动模式”
喷吹罐在“自动模式”
喷吹罐内料位不很高
喷吹罐内料重低于最大容许料重
喷吹罐内有足够的空间来接受选择的加料量
喷吹罐没有进行喷吹操作（喷吹罐的卸料切断阀关闭）
储料仓不加料（加料阀关闭）
料仓卸料阀、喷吹罐加料和放散阀正常
以前的喷吹罐加料操作正常（仅用于初始化）
只进行全自动模式：料重低于设定值且加料设定值大于等于极低料位报警值和加料设定值低于加满设定值且喷吹罐满重设定值小于等于喷吹罐高料位报警值。
只能进行半自动模式：喷吹罐内当前料重低于喷吹罐设定满重和 操作人员选中HMI上的“加料开始”按钮。
在接受新料之前，喷吹罐首先卸压。为进行喷吹罐卸压，喷吹罐压力控制器设定值为零（关闭此阀门）和高压放散阀打开。当喷吹罐低压限位开关作用时，喷吹罐压力变送器将显示压力低于20KPa，喷吹罐被认为卸压。
